Physik aufgabe batterie

Wissenschaft Physik
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hallo zusammen

ich habe hier eine physik aufgabe, bei der ich nicht weiterkomme. ich hab ein schaltbild gegeben, in dem links die spannungsquelle mit 15 V und rechts eine Batterie mit einer nennspannung von 12 V. oben sind widerstände eingezeichnet, die zusammen 7,23 Ohm ergeben. unten sind auch 3 widerstände angegeben, von denen einer nicht bekannt ist. zu diesem unbekannten ist ein 2. parallel ( 8 ohm) geschaltet. der 3. (5 Ohm) befindet sich zu diesen beiden dann in reihe geschaltet und zur spannungsquelle gerichtet.

ich hoffe, ihr könnt euch bei meiner erklärung was vorstellen. weiß leider nicht, ob und wie man ihr bilder einfügen kann.

zusätzlich habe ich noch gegeben, dass die batterie mit meinem ladestrom von 0,5 A geladen werden soll. die frage ist, wie groß ist der unbekannte widerstand.

ich habe mir jetzt gedacht, der strom überall gleich groß ist, da es ja keine abzweigungen gibt. die batterie soll ja geladen werden, also liegt eine spannungsdifferenz von 3 V vor. daraus ergibt sich doch, dass der gesamtwiderstand 6 Ohm ergibt. da der widerstand im schaltbild oben 7,23 Ohm beträgt, ergibt sich ein negativer Widerstand für den unbekannten. das kann ja nicht stimmen.

wo liegt jetzt mein gedankenfehler? fließt der strom etwa nicht im Kreis sondern nur zur batterie? also sowohl + alsauch - ???

vielen dank schon mal für eure mühen!!!

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Hallo Fragewurm,

zusätzlich habe ich noch gegeben, dass die batterie mit meinem
ladestrom von 0,5 A geladen werden soll. die frage ist, wie
groß ist der unbekannte widerstand.

ich habe mir jetzt gedacht, der strom überall gleich groß ist,
da es ja keine abzweigungen gibt. die batterie soll ja geladen
werden, also liegt eine spannungsdifferenz von 3 V vor. daraus
ergibt sich doch, dass der gesamtwiderstand 6 Ohm ergibt. da
der widerstand im schaltbild oben 7,23 Ohm beträgt, ergibt
sich ein negativer Widerstand für den unbekannten. das kann ja
nicht stimmen.

Rechnerisch stimmt das schon, praktisch sind Lösungen mit negativen Widerständen nicht brauchbar.

wo liegt jetzt mein gedankenfehler? fließt der strom etwa
nicht im Kreis sondern nur zur batterie? also sowohl + alsauch

  • ???

Dein Denkfehler liegt wohl darin, dass man nur einen entladenen Akku auflädt.
Könnte es sein, dass in der Aufgabe steht:
Der maximale Ladestrom soll 0.5A betragen ??

MfG Peter(TOO)

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Dein Denkfehler liegt wohl darin, dass man nur einen
entladenen Akku auflädt.
Könnte es sein, dass in der Aufgabe steht:
Der maximale Ladestrom soll 0.5A betragen ??

in der aufgabenstellung steht sinngemäß: wie groß muss der unbekannte widerstand sein, damit die angeschlossene 12 V batterie mit einem ladestrom von 500 mA geladen wird?
von einem maximalen ladestrom ist da nicht die rede

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Hallo Fragewurm,

Da du die Aufgabe nicht verstanden hast, nützt uns deine sinngemässe Auslegung nicht unbedingt viel.
Also was steht da genau in der Aufgabe ?
Desweiteren hängen bei Übungen oft mehrere Aufgaben zusammen. Dann lässt sich eine aus dem Zusammenhang gerissene Teilaufgabe nicht lösen.

Auch nicht vom Anfangsladestrom ??
Was steht da eigentlich was für ein Akkutyp das ist ?

TIP:
Woran erkennt man, dass ein Akku entladen ist ??

MfG Peter(TOO)

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

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Da du die Aufgabe nicht verstanden hast, nützt uns deine
sinngemässe Auslegung nicht unbedingt viel.
Also was steht da genau in der Aufgabe ?
Desweiteren hängen bei Übungen oft mehrere Aufgaben zusammen.
Dann lässt sich eine aus dem Zusammenhang gerissene
Teilaufgabe nicht lösen.

Auch nicht vom Anfangsladestrom ??
Was steht da eigentlich was für ein Akkutyp das ist ?

TIP:
Woran erkennt man, dass ein Akku entladen ist ??

also es ist nur ne allgemeine aufgabe zur elektrik. unterschiedliche akkus oder sowas haben wir gar nicht behandelt.
zur erklärung der aufgabenstellung vorweg: der bekannte widerstand oben besteht genau wie unten aus 3 einzelnen widerständen. r3 und r4 sind parallel, und r1 dazu in reihe geschaltet. unten sind r5 und r6 parallel und r2 ist in reihe dazu.

die aufgabenstellung:

"in dem nebenstehenden Netzwerk aus 6 widerständen, einer spannungsquelle und einer aufzuladenden batterie sind folgende widerstände bekannt:
r1 = 4 Ohm
r2 = 5 Ohm
r3 = 6 Ohm
r4 = 7 Ohm
r4 = 8 Ohm.
die anliegende versorgungsspannung Ug beträgt 15 V und von der aufzuladenden Batterie sind folgende daten bekannt:
nennspannung Ub = 12 V
kapazität = 10 Ah

frage 1: geben sie die polarität von der versorgungsspannung und der batterie so an, dass die geladen wird.
frage 2: auf welchen widerstandswert muss der regelbare widerstand r5 geregelt werden, damit die angeschlossene 12 V batterie mit einem ladestrom von 500 mA geladen werden soll?
frage 3: berechnen sie die einzelnen spannungen an den 6 widerständen und die ströme durch die 6 widerstände sowie den gesamtstrom
frage 4: wie lange muss die leere batterie geladen werde, damit sie voll wird a) ohne verlustleistung
b) mwenn eine verlustleistung von 100 mW durch erwärmung der batterie in kauf genommen werden muss
frage 5: wie groß ist der ladestrom am ende des prozesses, wenn sich im laufe der aufladung die spannung der batterie von 12 Vauf 13V erhöht?"

zur 1 frage muss man doch nur darauf achten, dass + an + und - an - angeschlossen wird, oder? und bei der 2. frage komm ich halt nicht weiter.

TIP:
Woran erkennt man, dass ein Akku entladen ist ??

leider keine ahnung. vielleicht das kein strom mehr fließt? weil die potenziale ausgeglichen sind??

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Hallo!

Nach dem Aufgabentext zu schließen, vermute ich, dass auch derjenige, der die Aufgabe gestellt hat, den Sachverhalt nicht ganz verstanden hat.

die aufgabenstellung:

"in dem nebenstehenden Netzwerk aus 6 widerständen, einer
spannungsquelle und einer aufzuladenden batterie sind folgende
widerstände bekannt:
r1 = 4 Ohm
r2 = 5 Ohm
r3 = 6 Ohm
r4 = 7 Ohm
r4 = 8 Ohm.
die anliegende versorgungsspannung Ug beträgt 15 V und von der
aufzuladenden Batterie sind folgende daten bekannt:
nennspannung Ub = 12 V
kapazität = 10 Ah

frage 1: geben sie die polarität von der versorgungsspannung
und der batterie so an, dass die geladen wird.
frage 2: auf welchen widerstandswert muss der regelbare
widerstand r5 geregelt werden, damit die angeschlossene 12 V
batterie mit einem ladestrom von 500 mA geladen werden soll?

Der Frage nach zu urteilen, geht der Aufgabensteller davon aus, dass der Ladestrom konstant ist. Davon kann natürlich nicht die Rede sein.

frage 5: wie groß ist der ladestrom am ende des prozesses,
wenn sich im laufe der aufladung die spannung der batterie von
12 V auf 13V erhöht?"

Die Batterie hat eine Nennspannung von 12 V. Das bedeutet, dass sie im geladenen Zustand eine Spannung von 12 V liefert. Im entladenen Zustand liefert sie keine Spannung (dahin will Dich Peter mit seinem Tipp bringen). Ich habe diese Überlegung mal ausgeplaudert, weil ich über Sinn und Unsinn dieser Aufgabe sprechen will.

Wenn man davon ausgeht, dass der Akku schon am Anfang eine Spannung von 12 V hat, dann kann der Widerstand R5 gar nicht klein genug sein, um den Ladestrom von 500 mA zuzulassen (Wie Du richtig berechnet hast). Wenn aber - was realistischer ist - die Spannung des Akkus zu Anfang 0 V beträgt, dann kannst Du nicht richtig weiter rechnen, denn dann müsstest Du wissen, wie die Spannung vom Ladezustand abhängt. So einfach wie beim Kondensator (U = Q/C) ist es bei einem Akku leider nicht; da ist es bauartbedingt.

Meine Vermutung: Der Aufgabensteller wollte einen Akku verwenden, der näherungsweise eine konstante Spannung liefert* (und damit einen konstanten Ladestrom ermöglicht) und hat sich einfach bei der Dimensionierung der Widerstände vertan.

Michael

* das ist gar nicht mal so weit von der Realität entfernt…

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Hallo Michael,

Nach dem Aufgabentext zu schließen, vermute ich, dass auch
derjenige, der die Aufgabe gestellt hat, den Sachverhalt nicht
ganz verstanden hat.

Bei DIESEM Text scheint mir das auch so.

Mit NiCd-Zellen komme ich gerade so hin:
Entladegrenze: 0.85V/Zelle

1.4-1.5V/Zelle wäre für einen Blei-Akku schon eine Tiefentladung.

MfG Peter(TOO)

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könnte es nicht sein, dass das nur ne theoretische beispielaufgabe ist? einfach nur um nen paar grundlegende sachen abzuprüfen? wir haben ja nur 3-4 wochen vorlesung über elektrizität gehabt.

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Hallo Fragewrum,

könnte es nicht sein, dass das nur ne theoretische
beispielaufgabe ist? einfach nur um nen paar grundlegende
sachen abzuprüfen? wir haben ja nur 3-4 wochen vorlesung über
elektrizität gehabt.

Dann lässt sich Frage 2. nicht beantworten, bzw. du kannst an R5 rumschrauben wie dir lustig ist !!
Oder du wählst einen beliebigen Wert für R5 und passt die Batteriespannung so an, dass du die 500mA erreichst.

Aber soetwas ist kein wissenschaftliches Vorgehen.

Andererseits war ich nicht in deinen Vorlesungen, weiss nicht welche Bücher empfohlen wurden und habe auch keine Ahnung was in den Skripten steht und auchnicht was in der Vorlesungen aus Zeitmangel ausgelassen wurde.

MfG Peter(TOO)
P.S. Deine SHFT-Taste ist defekt.

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Auch hallo.

Bevor das hier noch eine längere Frage- und Antwortsitzung wird: FAQ:2606 erklärt, wie Bilder eingebunden werden.

mfg M.L.

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ok, vielen dank für eure bemühungen