Arbeitsblatt_UE09_I-6-4

Multisim-Übung Ü_09: Ersatzschaltbilder
Bezug zum Lehrbuch: Grundlagen der Elektrotechnik, Band 1, Kapitel 6.4
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AUFGABENSTELLUNG
Für die abgebildete Schaltung mit Iq = 10 mA, R1 = 100 kΩ, R2 = 560 Ω, R3 = 10 kΩ, R4 = 1 kΩ
und R5 = 1 kΩ soll mit Hilfe eines Ersatzschaltbildes die Klemmenspannung U3 berechnet werden.
R2
R4
560
1k
R1
100k
Iq
10mA
R3
10k
+
0.000
-
V U3
R5
1k
I3
+
-
0.000
A
Hinweis zur Schaltung:
Die Schaltung ist zunächst in ihrer ursprünglichen Form und im nächsten Schritt als Ersatzschaltbild zu
simulieren.
Zusatzaufgabe
Es ist die Spannung U3 und der Strom I3 an den Klemmen des Widerstands R3 für die ursprüngliche Schaltung und
für das berechnete Ersatzschaltbild messtechnisch für 5 verschiedene Werte von R3 zu bestimmen.
Verwendete Formeln
Ri  Rk
Parallelsc haltung zweier Wid erstände R i und R k :Rges 
Ri  Rk
© 2010 VERITAS Verlag, Linz. Alle Rechte vorbehalten.
Ersatzschaltbild :I
k

U
L
R
i
Lösungsansatz
Nach der Wahl der Ersatzschaltung (Spannungsquellen-ESB oder Stromquellen-ESB) sind zur Bestimmung des
fiktiven Innenwiderstandes alle Quellen durch ihren idealen Innenwiderstand zu ersetzen, und der
Eingangswiderstand an den Klemmen zu berechnen. Die Leerlaufspannung UL ist die Klemmenspannung bei
Leerlauf (ohne R3). Der Kurzschlussstrom Ik fließt über die kurzgeschlossenen Klemmen (R3 kurzgeschlossen).
Übung_09
Ersatzschaltbilder
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Multisim-Übung Ü_09: Ersatzschaltbilder
Bezug zum Lehrbuch: Grundlagen der Elektrotechnik, Band 1, Kapitel 6.4
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KOMMENTAR
Ausführung/Protokoll
1.
Berechnung der Werte für die Leerlaufspannung UL, den Kurzschlussstrom IK
und den Innenwiderstand Ri.
Kennwerte des
Ersatzschaltbildes
UL
IK
Ri
2.
Durchführung der Simulationen und messtechnische Bestimmung der
Leerlaufspannung UL und des Kurzschlussstrom IK. Daraus lässt sich der
Innenwiderstand Ri berechnen.
Kennwerte des
Ersatzschaltbildes
UL
IK
Ri*
*
aus UL und IK errechnet
3.
Zusatzaufgabe:
Schaltung
R3 in 
U3 in V
Ersatzschaltbild
I3 in mA
U3 in V
I3 in mA
100
500
1k
5k
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10k
Übung_09
Ersatzschaltbilder
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