Aufgaben Strom- und Spannungsquellen
Aufgabe 1:
An einer Spannungsquelle wird ein ohmscher Verbraucher angeschlossen. Erhöht man die Spannung am Verbraucher um 20 V, so nimmt die Stromstärke um 8% zu. Wie groß ist die ursprüngliche Spannung, wenn ein linearer Zusammenhang zwischen Strom und Spannung besteht?
Aufgabe 2:
Gegeben ist das nachfolgende Netzwerk. Ermitteln Sie die Ersatzspannungsquelle bezüglich der Klemmen A-B. Es gelten die Widerstandswerte R1 = R2 = R, R3 = 2R und R4 = R5 = 3R.
Aufgabe Ersatzspannungsquelle 1
Aufgabe 3:
Gegeben ist nachfolgendes Netzwerk. Berechnen Sie I3 und I1.
Aufgabe Netzwerkanalyse
a) Loesen Sie diese Aufgabe, indem Sie ein Gleichungssystem erstellen abgeleitet aus der Maschen- und Knotenregel.
b) Loesen Sie diese Aufgabe, indem Sie das Ueberlagerungsverfahren nach Helmholtz anwenden.
Aufgabe 4: Gleichspannungsnetzwerk
Gegeben ist folgende Schaltung:
Aufgabe Gleichstromnetzwerk
R1 = 8 Ω, R2 = 1 Ω, R3 = R4 = R5 = 3 Ω, R6 = 2,5 Ω, I = 10 A
Berechnen Sie die Spannung UI und den Spannungsabfall am Widerstand R6.
Aufgabe 5: Ersatzspannungsquelle
Gegeben ist folgende Schaltung:
Aufgabe 2 Gleichstrom Ersatzspannungsquelle
Es gelten die folgenden Werte: Iq = 5 A, R1 = 10 Ω, R2 = R3 = 5 Ω, Uq = 10 V
- Berechnen Sie den Strom I3 und die Spannung UAB.
- Bestimmen Sie die Grössen der Ersatzspannungsquelle, d.h Spannungsquelle Uq und Innenwiderstand Ri.
- Wie gross müsste der Strom Iq sein, damit I3 zu null werden würde? Wie gross ist die Spannung UAB für diesen Fall?
Aufgabe 6: Ersatzspannungsquelle
Gegeben ist folgende Schaltung:
Aufgabe Strom- und Spannungsquellen 2
R1 = 10 Ω, R2 = 12 Ω, R3 = 4 Ω, R4 = 6 Ω, R5 = 22 Ω
Quellstrom der Stromquelle: I0 = 2,2 A
Quellspannung der Spannungsquelle: U = 20 V
Die Energiequelle wird zunächst ohne Last betrieben, d.h. Schalter S ist offen:.
- Berechnen Sie die Ströme I2, I3, I4 und I5.
- Berechnen Sie die Leerlaufspannung UAB,LL.
- Berechnen Sie die Spannung U0 an der Stromquelle.
Schalter ist nun geschlossen.
- Wie groß ist der Kurzschlussstrom IAB,KS, wenn der Lastwiderstand auf 0 Ω runtergedreht wird?
- Berechnen Sie den Ersatzwiderstand Rers des Schaltungsteils zunächst mit Hilfe des Kurzschlussstromes IAB,KS und der Leerlaufspannung UAB,LL. Danach berechnen Sie den Ersatzwiderstand Rers durch Zusammenfassen der Widerstände und vergleichen Sie beide Ergebnisse.
- Auf welchen Wert muss man RL einstellen (ohne Herleitung!), damit in RL die maximal mögliche Leistung PL,max entsteht und wie groß ist PL,max?