Spannungsteiler < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Spannungsteiler liegt an 200V. Dabei fließt ein Strom von 20mA. An einem Widerstand liegt eine Teilspannung von 70V an. Mit dieser Teilspannung soll ein Verbraucher versorgt werden, der bei 70V eine Leistung von 0,35W aufnimmt. Auf welche Spannungswert bricht die Spannung ein, wenn dieser Verbraucher angeschlossen wird? |
Hab ich dies richtig gerechnet?
Alsooooo,
Ein Strom von 20mA bei einer Spannung von 200V fließt bei einem Widerstand von R=U/I =>
200V/20mA = 10k Ohm
Der Verbraucher:
I=P/U => 0,35W / 70V = 5mA
R=P/I² => 0,35W / (5mA)² = 14k Ohm
Entsprechend gilt bei einem Spannungsteiler
U / U1 = R / R1 => U = U1 x R / R1 =>
U = 70V x 10k Ohm / 14k Ohm = 50 V
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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@Pryromelana,
deine Formelaufstellung ist richtig und die Rechnung bezüglich der Formelanpassung auf die Bedürfnisse des Spannungsteilers ist richtig. Aus der Logik heraus wird immer eine Teilspannung an einem Verbraucher der gnadenlos seine Leistung benötigt und auch abruft, egal von wem er die Leistung über das Leistungprodukt bekommt, abfallen. An dem anderen Verbraucher ( R = 10 KOhm) des Spannungsteilers wird eine Leistung von 2,25 W Wirkleistung aufgenommen bei einer Spannung von 150 V und einem Strom von 15 mA.
Viel Erfolg weiterhin.
Gruß
Schwangerepaepstin
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:48 Mo 03.07.2006 | | Autor: | pyromelana |
Vielen Dank Karthagoras,
mit Deiner Antwort kann ich wesentlich mehr anfangen^^. Äh, zum dem "R1", den ich nicht angegeben hab... ich hab die Aufgabenstellung exakt so abgeschrieben wie sie gestellt war... auf die fehlenden Bauteile muss man wohl selber kommen
Gruss
pYrOmElAnA
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Hallo pyromelana,
Dein Aufgabenausdenker möchte anscheinend, mehrere Fliegen
mit einer Klappe erledigen. Vielleicht ![[kopfkratz2]](/images/smileys/kopfkratz2.gif "[kopfkratz2]") hat er ja damit sogar recht.
> ... ich hab die
> Aufgabenstellung exakt so abgeschrieben wie sie gestellt
> war... auf die fehlenden Bauteile muss man wohl selber
> kommen.
Ja, wahrscheinlich ist das die Absicht. (Das muss derselbe Typ sein, der dir beim Rasenmäher den dritten Leiter untergejubelt hat??!!)
Gruß Karthagoras
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 09:52 Di 04.07.2006 | | Autor: | pyromelana |
Genau der gleiche Typ mit den 3 Kabeln 
Also, dank Deinem Denkanstoß hab ich die Lösung gefunden:
Spannungsteiler
R1 = 70 V / 20 mA = 3500 Ohm (nicht wie Du geschrieben hast, ist aber sicherlich nur "vertippt")
R2 = 200 V - 70 V / 20 mA = 6500 Ohm
Dann wird der Verbraucher parallel zu (bei mir) R1 geschaltet. Damit ergibt sich ein Gesamtwiderstand von 9300 Ohm (R1 // R2 + R3(Verbraucher)), bei 20mA sinkt die Gesamtspannung auf 9300 Ohm x 20mA = 186 V
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> Spannungsteiler
> R1 = 70 V / 20 mA = 3500 Ohm (nicht wie Du geschrieben
> hast, ist aber sicherlich nur "vertippt")
Ja, da hast du mich erwischt.
Keine Ahnung, ![[keineahnung]](/images/smileys/keineahnung.gif "[keineahnung]") wer oder was mich da gebissen hat.
> R2 = 200 V - 70 V / 20 mA = 6500 Ohm
Einverstanden! ![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
> Dann wird der Verbraucher parallel zu (bei mir) R1
> geschaltet. Damit ergibt sich ein Gesamtwiderstand von 9300
> Ohm
Ja, da stimmt komischerweise.
>
(R1 // R2 + R3(Verbraucher)),
Quatsch, es muss heißen (ich benutze deine Nummerierung.):
[mm]R_{gesamt}=\blue{\left(R_1 \parallel R_3\right)}+ R_2[/mm]
(So musst du auch gerechnet haben, sonst wäre nicht [mm] 9300\Omega [/mm] rausgekommen. )
So, du hast jetzt einen völlig anderen Widerstand bekommen.
Vorher [mm] $R_1+ R_2=10000\Omega$ [/mm] jetzt sind es [mm] $\left(R_1 \parallel R_3\right)+ R_2=9300\Omega$
[/mm]
>
bei 20mA
Wie kommst du auf das schmale Brett, dass bei 200V (die bleiben nämlich! Eigentlich sind diese 200V das Einzige, was bis zum Ende der Aufgabe bleibt.)
, dass bei 200V der Strom derselbe bleibt, wenn sich der Widerstand des Widerstandsnetzwerkes um schlappe 7% verringert.
Rechne es aus, aber ich schätze mal, dass sich der Strom dann um ca. 7% erhöht.
Das muss im Moment reichen ![[mussweg]](/images/smileys/mussweg.gif "[mussweg]")
Gruß Karthagoras
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 11:15 Di 04.07.2006 | | Autor: | pyromelana |
Gerade zu Deinem letzten Punkt... ja, dies hat mich auch schon gewundert... logischerweise bei einer festen Spannung und einem sich ändernden Widerstand ändert sich der Strom. Hier wäre es:
I = U/R
200V / 9300 Ohm = 2,15 mA (mit Deinen 7% liegst Du ziemlich richtig)...
Aber! In der Aufgabenstellung heißt es, Zitat: Auf welchen Spannungswert bricht die Spannung ein, wenn der Verbraucher angeschlossen wird?
Daher dachte ich, dass der Strom wohl identisch bleiben soll....
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:30 Do 06.07.2006 | | Autor: | pyromelana |
ups, ja mein Fehler mit dem Strom. Der steigt ja auf 21,5 mA. Hab mich wohl beim Ablesen vertan...
Die Spannung am Verbraucher lässt sich dann auf 2 Wegen ermitteln:
U = 6500 Ohm x 21,5 mA = 139,75 V
200 V - 139,75 V = 60,25V
oder
U = R2||R3 x I => 1/6500 + 1/14000 = 1/Rers
=> 2800 Ohm x 21,5 mA = 60,2 V
Voila...
Es geht aber grad weiter mit meinen Fragen... dazu aber neue Threats
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![[flatto-leiderned]](/images/smileys/flatto-leiderned.gif "[flatto-leiderned]"){kind=small}
![[daumenhoch]](/images/smileys/daumenhoch.gif "[daumenhoch]"){kind=small}
![[old]](/images/smileys/old.gif "[old]"){kind=small}
,
![[clown]](/images/smileys/clown.gif "[clown]"){kind=small}
mit großer Spannung