Elektronik
Von: Duygu, 15.12.2005 19:54 Uhr
Hallo ! Ich bin eine Studentin im ersten Semester in Etit. Ich verstehe nicht, wie man aus einem Schaltbild ein Ersatzschaltbild machen soll ... ich kann z.B eine Stromqulle in eine Spannungsquelle umwandeln.. kann irgendjemand mir das erklären ? danke im Voraus..



  1. Antwort von Stuffi (abgemeldet) 1
    Re: Ersatzschaltbild
    Wenn man in einen Schaltplan das Symbol für eine Spannungsquelle oder Stromquelle einzeichnet meint man die jeweils idealen Varianten.

    Bei der Stromquelle wäre das ein unendlicher Innenwiderstand, bei einer Spannungsquelle der Innenwiderstand 0. Das heißt, daß die beiden auch unter Belastung ihre Eigenschaften unverändert beibehielten.

    In der Realität gibt es soetwas aber nicht, und so wird man dem durch Verwendung eines Ersatzschaltbildes, bestehend aus idealer Spannungs- oder Stromquelle und dem entsprechenden Innenwiderstand gerecht.

    So kann man das Verhalten des Systems auch unter Last berechnen.

    LG
    Stuffi
    • Antwort von chatairliner 0
      Re: Ersatzschaltbild
      Hallo ! Ich bin eine Studentin im ersten Semester in Etit. Ich
      verstehe nicht, wie man aus einem Schaltbild ein
      Ersatzschaltbild machen soll ... ich kann z.B eine Stromqulle
      in eine Spannungsquelle umwandeln.. kann irgendjemand mir das
      erklären ? danke im Voraus..
      wenn du z.b. einen stromkreis mit einer spule hast.
      also auf eier seite spannungsquelle, auf der anderen eine spule. dann zeichnest du das bild, wie du es bei einem praktikum aufbauen wirst und wie du als mensch es siehst.

      es ist jedoch nicht das, was der strom "sieht". wenn der durch den von dir aufgebauten kreis wandert,hat er so manchen widerstand vor sich, den er ueberwinden muss.
      1. der widerstand der spannungsquelle
      2. der der leitung
      3. der des bauelementes(ohmscher widerstand,spule,kondesator,.....)

      das heisst, du musst jetzt ein bild zeichnen, in dem deine spannungsquelle und dein bauelement ist + die 3 (innen-)widerstaende.

      zu deiner frage:
      wenn man kleine lasten/bauelemente als verbraucher in einem stromkreis hat, verwendet man die ersatzstromquelle. da ist der innenwiderstand parallel zur quelle geschaltet. Rverbraucher << Rquelle , z.b. denke ich, arbeiten elektroniker vielleicht mal damit, weil man naemlich einen transistor damit darstellen kann.

      aber haeufiger benutzt man die ersatzspannungquelle, da der lastwiderstand(lampe,...)meistens viel groesser ist, als der innenwiderstand spannungsquelle. hier ist der innenwiderstand in reihe zur quelle. d. h.: der strom teilt sich die beiden widerstaende(quelle/last). d.h.: der innenwiderstand der quelle muss sehr klein sein.sonst wuerde quasi die quelle mehr strom verbrauchen, als der verbraucher. es waere nicht schoen, wenn bei der berechnung die steckdose mehr verbrauchte als der kuehlschrank:-)

      mfg
      rene
      1 Kommentare
      • von peherr 0
        Re^2: Ersatzschaltbild
        N' Abend Rene ...aber haeufiger benutzt man die ersatzspannungquelle, da der
        lastwiderstand(lampe,...)meistens viel groesser ist, als der
        innenwiderstand spannungsquelle. hier ist der innenwiderstand
        in reihe zur quelle.
        Soweit richtig. d. h.: der strom teilt sich die beiden
        widerstaende(quelle/last).
        Hast du grad die Physik umdefiniert? Oder gibt's bezogen auf den Stromfluss neue Erkenntnisse, die noch nicht zu mir durchgedrungen sind?
        Wie soll sich der Strom bei einer Reihenschaltung aufteilen?
        Ich bin dafür, da hast was verwechselt und es muss heißen "die Spannung teilt sich auf die Widerstände auf ..." d.h.: der innenwiderstand der quelle muss sehr klein sein.
        Jo! sonst wuerde quasi die quelle mehr strom verbrauchen, als der verbraucher.
        Ähh - sorry - gleicher Fehler nochmal ... es waere nicht schoen, wenn bei der berechnung die steckdose mehr :verbrauchte als der kuehlschrank:-)
        Nur bei der Berechnung? *g*

        So, und jetzt nix für ungut, aber das konnte ich so nicht stehen lassen!
        Gute Nacht!
        peherr
    • Antwort von Peter(TOO) 0
      Re: Ersatzschaltbild
      Hallo Fragewurm, Hallo ! Ich bin eine Studentin im ersten Semester in Etit. Ich
      verstehe nicht, wie man aus einem Schaltbild ein
      Ersatzschaltbild machen soll ... ich kann z.B eine Stromqulle
      in eine Spannungsquelle umwandeln.. kann irgendjemand mir das
      erklären ? danke im Voraus..
      Das alte Lied von Theorie und Praxis.

      Normalerweise werden im Schaltbild ideale Bauteile gezeichnet. Also deine Spannungsquelle hat einen Innenwiderstand von 0.00... Ohm und liefert auch bei bei einem unendlich grossen Strom noch die volle Spannung.
      Allerdings lässt sich so ein Teil nicht praktisch verwirklichen ....

      Supraleiter einmal ausgenommen, die machen aber auch ihre Probleme, gibt es keine elektrischen Leiter ohne elektrischen Widerstand.
      Zudem hat ein gerader Leiter schon eine Induktivität.
      Und wenn du zwei Leiter nebeneinander legst, hast du einen Kondensator.

      In weiten Bereichen sind die parasitären "Bauteile" zu vernachlässigen, da ihr Einfluss auf die Schaltung wortwörtlich im Rauschen untergehen.
      Deshalb vernachlässigt man diese Werte um auch in vernünftiger Zeit und mit verhältnismässigem (Rechen-)Aufwand ein Resultat zu bekommen.

      Die Kapazität, welche durch zwei paralle Leiter, also z.B. einem Kabel, entsteht erzeugt bei einer Hausinstallation und den 50Hz noch keine störenden Effekte. Wenn du aber mit Hochfrequenz arbeitest können 20cm Kabel schon grosse Probleme bereiten da der Scheinwiderstand des Kondensators mit zunehmender Frequenz ja kleiner wird.
      Aber auch wenn du bei der Tonfrequenz bleibst und ein Siganl über eine 20km lange Leitung verteilen willst, bokommst du Probleme, da der Draht auch einen Widerstand hat und deine Übertragungsstrecke somit einen LRC-Tiefpass bildet.

      Im Ersatzschaltbild, werden alle diese parasitären Bauteile eingezeichnet damit für alle Fälle richtig gerechnet werden kann.

      Mit den Jahren und der Praxis wirst du lernen, in welchen Fällen du was vernachlässigen kannst, leider wird dieses Wissen an den Hochschulen nicht vermittelt.
      Du wirst in deiner weitern Ausbildung noch manches berechnen, was in der Praxis bedeutungslos ist, z.B. gibt es keine Transistoren mit der Verstärkung 150 in der Praxis, im Datenblatt wirst du Angaben wie 100 bis 300 finden, etwas anderes garantiert die der Hersteller nicht.
      Auch Elkos haben normalerweise ein Toleranz von -20/+80% und der reale Wert verändert sich zudem noch mit der Temperatur und dem Alter ....

      MfG Peter(TOO)
      • Antwort von StudIng (abgemeldet) 0
        Re: Ersatzschaltbild
        Hallo ! Ich bin eine Studentin im ersten Semester in Etit. Ich
        verstehe nicht, wie man aus einem Schaltbild ein
        Ersatzschaltbild machen soll ... ich kann z.B eine Stromqulle
        in eine Spannungsquelle umwandeln.. kann irgendjemand mir das
        erklären ? danke im Voraus...
        Was meinst Du denn bitte genau?

        Achtung: Ersatzschaltbild ist im allgemeinen eine elektrische Schaltung, die einen komplizierteren Sachverhalt im Verhalten genau nachbildet, aber deutlich einfacher aufgebaut ist und so überschaubarer, beherrschbarer, ... wird.


        Beispiele: Ersatzwiderstand einer Netzwerkes, Ersatzschaltbild eines Transformators et cetera.


        Umwandlung Spannungsquelle in Stromquelle ist pure einfach Zweipoltheorie.

        Probiere es aus: Nimm Dir eine einfache Schaltung. Zwei, drei Widerstände und eine Spannungsquelle. Gib Dir alle Widerstände vor und berechne den Strom, den die Quelle in Gang bringt.

        Jetzt berechnest Du die gleiche Schaltung mit einer Stromquelle, die den gerade berechneten Strom erbringt. Du wirst sehen: Alle Werte der Schaltung werden die gleichen sein.

        Das nennt man "Äquivalenz von Zweipolen": Egal was auch in der Blackbox "Zweipol" drin steckt - zeigt ein Zweipol an den Klemmen das gleiche Verhalten, wie ein beliebiger anderer Zweipol, so sind die beiden äquivalent (gleichmächtig) UNABHÄNGIG davon, welche Schaltung drinsteckt.


        Übrigens wirst Du die Umwandlung Stromquelle <===> Spannungsquelle häufiger brauchen, Stichwort MASCHENSTROMVERFAHREN, KNOTENPOTENTIALVERFAHREN. Der Zusammenhang ist ganz einfach über das OHMsche Gesetz gegeben.

        Merken:
        Stromquelle - Innenwiderstand parallel zur idealen Quelle
        Spannungsquelle - Innenwiderstand in Reihe zur idealen Quelle.

        Vorsicht nur: Manchmal wird bei der Stromquelle parallel der InnenLEITWERT Gi (statt Ri) geschrieben, was jedoch defacto nichts ändert (nur falls Du es mal siehst in einem Buch).


        Solltest Du also einmal die Umformung machen müssen, so schnappst Du Dir den zugehörigen Innenwiderstand der Quelle, berechnest über das OHMsche Gesetz genau die andere Größe und zeichnest die entgegengesetzte Form der Quelle hin. Fertig.


        Noch ein Tip zwecks Fachliteratur.

        Kauf Dir die 3 LUNZE-Bücher.

        "Einführung in die Elektrotechnik, Lehrbuch"
        "Einführung in die Elektrotechnik, Arbeitsbuch"
        "Theorie der Wechselstromschaltungen"

        Dazu besorgst Du Dir falls nötig die beiden Bücher vom HAGMANN.
        Aus der Bibliothek kannst Du Dir dann sicher vor den Leistungskontrollen und Klausuren die 3 Aufgabenbücher vom LINDNER ausborgen, falls Du bei den anderen Büchern schon alles durchgerechnet hast ;) ;) ;)...

        Hier die Links.

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        UNBEDINGT BEI EBAY GUCKEN - ich habe die 3 damals im ersten Semester für 1,00 € ersteigern können im Paket!


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        Damit bist Du das ganze Grundstudium bestens versorgt für "Grundlagen der Etechnik" -- so ziemlich alles andere an Fachliteratur ist mehr oder weniger nur zum Ausleihen aus der Bibliothek geeignet. Je nachdem, was der Professor für eine Abhandlung pflegt.

        Für "Theoretische Elektrotechnik" (später) gibt es dann auch eine Reihe von Büchern, die wirklich sehr gut sind - hoffentlich behälst Du den Spaß an der Mathematik ;) ...


        MfG