Widerstandsberechnung < Elektrotechnik < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:24 Mi 08.08.2012 | | Autor: | db60 |
| Aufgabe | | Wir haben eine Batterie gegeben mit der Spannung Ug=11,8V (Batterie nicht vollständig aufgelanden) und einen Innewiderstand R . An den Batterieklemmen fällt ein Strom I= 50 A an mit einer Spannung von 10V an. |
warum kann ich den Widerstand mit R= [mm] \burch{11,8-10V}{50A} [/mm] berechnen? Warum ist es wichtig, dass die Batterie nicht vollständig aufgeladen ist ?
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Hallo!
> Wir haben eine Batterie gegeben mit der Spannung Ug=11,8V
> (Batterie nicht vollständig aufgelanden) und einen
> Innewiderstand R . An den Batterieklemmen fällt ein Strom
> I= 50 A an mit einer Spannung von 10V an.
Ist das wirklich die vollständige und originale Aufgabenstellung? Es fehlt eine konkrete Angabe bezüglich der Batterieklemmen. Entweder muss ein Lastwiderstand integriert werden oder die Klemmen sind mit einer "verlustlosen" Leitung kurzzuschließen; andernfalls kann kein Strom fließen. Ein Strom "fällt" darüber hinaus nicht "an" sondern er "fließt". Ebenso "fällt" eine Spannung nicht "an" sondern sie "fällt ab".
> warum kann ich den Widerstand mit R= [mm]\burch{11,8-10V}{50A}[/mm]
> berechnen?
Was ist das denn für eine abenteuerliche Berechnung? Achte auf die Einheiten, die du verwendest. Ein Widerstand wird in [mm] [\Omega] [/mm] gemessen. Diese Einheit erlangst du nicht, indem du eine dimensionslose Größe mit einer Leistung [W]=[V]*[A] verrechnest; es ist vielmehr
[mm] [\Omega]=\bruch{[V]}{[A]} [/mm] also [mm] R=\bruch{U}{I}.
[/mm]
Bevor du überhaupt anfängst zu rechnen, solltest du dir das zugrunde liegende Ersatzschaltbild zeichnen. Dieses gibt dann Auskunft über alle anstehenden Fragen.
> Warum ist es wichtig, dass die Batterie nicht
> vollständig aufgeladen ist ?
Viele Grüße, Marcel
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:11 Mi 08.08.2012 | | Autor: | db60 |
> Hallo!
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> > Wir haben eine Batterie gegeben mit der Spannung Ug=11,8V
> > (Batterie nicht vollständig aufgelanden) und einen
> > Innewiderstand R . An den Batterieklemmen fällt ein Strom
> > I= 50 A an mit einer Spannung von 10V an.
>
>
> Ist das wirklich die vollständige und originale
> Aufgabenstellung? Es fehlt eine konkrete Angabe bezüglich
> der Batterieklemmen. Entweder muss ein Lastwiderstand
> integriert werden oder die Klemmen sind mit einer
> "verlustlosen" Leitung kurzzuschließen; andernfalls kann
> kein Strom fließen. Ein Strom "fällt" darüber hinaus
> nicht "an" sondern er "fließt". Ebenso "fällt" eine
> Spannung nicht "an" sondern sie "fällt ab".
>
>
>
> > warum kann ich den Widerstand mit R= [mm]
\burch{11,8-10V}{50A}[/mm]
> > berechnen?
>
>
> Was ist das denn für eine abenteuerliche Berechnung? Achte
> auf die Einheiten, die du verwendest. Ein Widerstand wird
> in [mm][\Omega][/mm] gemessen. Diese Einheit erlangst du nicht,
> indem du eine dimensionslose Größe mit einer Leistung
> [W]=[V]*[A] verrechnest; es ist vielmehr
>
> [mm][\Omega]=\bruch{[V]}{[A]}[/mm] also [mm]R=\bruch{U}{I}.[/mm]
>
>
also irgendwie wurde das nicht richtig angezeigt.
es sollte heißen [mm] \bruch{11,8V-10V}{50A}
[/mm]
> Bevor du überhaupt anfängst zu rechnen, solltest du dir
> das zugrunde liegende Ersatzschaltbild zeichnen. Dieses
> gibt dann Auskunft über alle anstehenden Fragen.
>
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>
> > Warum ist es wichtig, dass die Batterie nicht
> > vollständig aufgeladen ist ?
>
>
>
>
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> Viele Grüße, Marcel
Also ein Ersatzschaltbild ist schon gezeichnet. Es ist so, dass die Klemmen der Batterie eine Widerstand und einen Spannungsquelle beinhaltet. Der Strom IB fließt aus der Batterie heraus. es sind zwar Widerstände dazu geschaltet. Aber diese werden in der Musterlösung nicht beachtet. Das einzige was in der Müsterlösung steht, ist die oben aufgeführte Rechnung.
Bei einem Batteriestrom von IB = 50A wird an den Batterieklemmen eine Spannung UB = 10V
gemessen. Wie groß ist der Innenwiderstand RBi der Batterie?
und [mm] UB_{0} [/mm] beträgt 11,8V
Ich habe nicht verstanden warum ich einfach die Differenz der beiden Spannungen nehmen kann und diese durch den Widerstand teilen kann. Müsste sich der strom auch nicht mit der Spannung ändern ?
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Hallo db60,
es ist gar nicht so kompliziert, wie ja auch die Rechnung nahelegt.
> > > Wir haben eine Batterie gegeben mit der Spannung Ug=11,8V
> > > (Batterie nicht vollständig aufgelanden) und einen
> > > Innewiderstand R . An den Batterieklemmen fällt ein Strom
> > > I= 50 A an mit einer Spannung von 10V an.
> >
> > Ist das wirklich die vollständige und originale
> > Aufgabenstellung? Es fehlt eine konkrete Angabe bezüglich
> > der Batterieklemmen. Entweder muss ein Lastwiderstand
> > integriert werden oder die Klemmen sind mit einer
> > "verlustlosen" Leitung kurzzuschließen; andernfalls kann
> > kein Strom fließen. Ein Strom "fällt" darüber hinaus
> > nicht "an" sondern er "fließt". Ebenso "fällt" eine
> > Spannung nicht "an" sondern sie "fällt ab".
> >
> > > warum kann ich den Widerstand mit R=
> [mm]\burch{11,8-10V}{50A}[/mm]
>
> > > berechnen?
> >
> > Was ist das denn für eine abenteuerliche Berechnung? Achte
> > auf die Einheiten, die du verwendest. Ein Widerstand wird
> > in [mm][\Omega][/mm] gemessen. Diese Einheit erlangst du nicht,
> > indem du eine dimensionslose Größe mit einer Leistung
> > [W]=[V]*[A] verrechnest; es ist vielmehr
> >
> > [mm][\Omega]=\bruch{[V]}{[A]}[/mm] also [mm]R=\bruch{U}{I}.[/mm]
> >
> also irgendwie wurde das nicht richtig angezeigt.
>
> es sollte heißen [mm]\bruch{11,8V-10V}{50A}[/mm]
Das sieht besser aus. Ich dachte schon vorher, dass Du das meinst.
> > Bevor du überhaupt anfängst zu rechnen, solltest du dir
> > das zugrunde liegende Ersatzschaltbild zeichnen. Dieses
> > gibt dann Auskunft über alle anstehenden Fragen.
Guter Tipp.
> > > Warum ist es wichtig, dass die Batterie nicht
> > > vollständig aufgeladen ist ?
Diese Frage habe ich mir auch gestellt, aber ich kann sie nicht beantworten. Vielleicht sollten nur die Klugscheißer beruhigt werden, die dann anmerken, dass man keine Batterie bauen kann, die im geladenen Zustand eine Batteriespannung von 11,8V hat.
> Also ein Ersatzschaltbild ist schon gezeichnet. Es ist so,
> dass die Klemmen der Batterie eine Widerstand und einen
> Spannungsquelle beinhaltet. Der Strom IB fließt aus der
> Batterie heraus. es sind zwar Widerstände dazu geschaltet.
> Aber diese werden in der Musterlösung nicht beachtet. Das
> einzige was in der Müsterlösung steht, ist die oben
> aufgeführte Rechnung.
>
> Bei einem Batteriestrom von IB = 50A wird an den
> Batterieklemmen eine Spannung UB = 10V
> gemessen. Wie groß ist der Innenwiderstand RBi der
> Batterie?
>
> und [mm]UB_{0}[/mm] beträgt 11,8V
>
> Ich habe nicht verstanden warum ich einfach die Differenz
> der beiden Spannungen nehmen kann und diese durch den
> Widerstand teilen kann. Müsste sich der strom auch nicht
> mit der Spannung ändern ?
Es handelt sich ja um einen geschlossenen Stromkreis. Alles, was da außen an den Batterieklemmen angeschaltet ist, ist irgendwelches Gemüse, das man im Prinzip vernachlässigen kann. Genauer: man kann es durch einen Ersatzwiderstand ersetzen, der gerade [mm] \bruch{10[V]}{50[A]}=\bruch{1}{5}\Omega [/mm] hat.
Nun ist ein Stromkreis letztlich nichts anderes als eine Reihenschaltung, deren Enden halt verbunden sind. Daraus folgt, dass der Strom konstant ist, die Spannungen sich aber addieren. Da die Gesamtspannung (Batteriespannung) 11,8V beträgt, über dem Außengemüse aber 10V davon abfallen, bleibt ein Spannungsabfall über der Batterie von 11,8V-10V=1,8V. Fertig. Der Strom ist ja bekannt. Ab hier ist es schlichte Bruchrechnung.
Grüße
reverend
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