1. Gleichstrom • Spannungsteiler mit Last • Messschaltungen
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1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ! • Spannungsteiler mit Last • Messschaltungen • Wheatstone-Messbrücke • Kompensationsschaltung • Stern-Dreieck-Transformation ! ! ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 1 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 2 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 3 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik Belasteter Spannungsteiler ! Typische Kennlinien: • Lastabhängig • Keine lineare Kennlinie ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 4 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik Messschaltungen ! Aufgabe: • Bestimmung eines ohmschen Widerstands ! Zwei Möglichkeiten: • Schaltungen a) und b) ! Frage: • Welche Größen werden richtig, welche falsch gemessen, wenn Amperemeter und Voltmeter nicht ideal sind (sind selbst ohmsche Widerstände!) ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 5 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 6 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 7 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 8 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik Stern-Dreiecktransformation ! Aufgabe: • Bestimmung I2 – unabgeglichene Schaltung! • Mit Strom- oder Spannungsteiler- Regel nicht berechenbar! ! Realisierung: • Umrechnung Dreieck-Stern ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 9 1. Gleichstrom 1.3 Grundschaltungen der Elektrotechnik ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 10 1. Gleichstrom Aufgaben 1.3 1) Bestimmen Sie die Verlustleistung eines belasteten Spannungsteilers in Abhängigkeit vom Schleifwiderstand R, der Schleiferstellung ν und dem Lastwiderstand RL. ! ! 2) Gegeben ist der in Abbildung dargestellte Spannungsteiler. Bestimmen Sie den Laststrom IL und die Lastspannung UL zunächst allgemein (Formel) und als Zahlenwert. U=100V; R=20Ω; RL=40Ω ! ! ! ! ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 11 1. Gleichstrom Aufgaben 1.3 3) Gegeben ist ein belasteter Spannungsteiler (Bild). Der Spannungsteiler arbeitet auf einen nichtlinearen Widerstand mit der dargestellten Kennlinie. Die Spannung U beträgt 20V, der Widerstand R hat einen Wert von 8Ω und die Schleiferstellung beträgt ν=0,5. Bestimmen Sie den Laststrom IL und die Spannung UL. ! Spannungsteiler Widerstandskennlinie RL ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 12 1. Gleichstrom Aufgaben 1.3 4) Die Messschaltung zur Spannungsbestimmung mittels Kompensation befindet sich im abgeglichenem Zustand. Der Wert für ν ist dann 0,5. Der Widerstand RA beträgt die Hälfte des Schleifwiderstandes. Die unbekannte Spannungsquelle UX wird nun umgepolt. Bestimmen Sie den Strom durch RA. ! Abgeglichene Kompensationsschaltung ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 13 1. Gleichstrom Aufgaben 1.3 5) Gegeben ist die dargestellte Schaltung. Der markierte Schaltungsteil soll in eine Dreieckschaltung umgewandelt werden. Bestimmen Sie dazu den Querwiderstand in der resultierenden Brückenschaltung, den Strom durch diesen Widerstand und den Spannungsabfall. ! Schaltung vor der Umformung ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar) 14
