1. Gleichstrom • Elektrischer Grundstromkreis • Reihenschaltung von

1. Gleichstrom
1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
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• Elektrischer Grundstromkreis
• Reihenschaltung von Widerständen und Quellen
• Verzweigte Stromkreise
• Parallelschaltung von Widerständen
• Kirchhoffsche Sätze
• Ersatzquellen
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ET1, Kovalev (THM StudiumPlus Wetzlar)
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Leerlauf, wenn I=0
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Arbeitspunkt eines aktiven Zweipols mit Innenwiderstand
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• Grafische Ermittlung des Arbeitspunktes:
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1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
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1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
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1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
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1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
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1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
Ersatzspannungsquelle
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Last
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1.2 Aktive und passive Zweipole, Gleichstromschaltkreise
Ersatzstromquelle
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Last
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Aufgaben 1.2
Grundsätzlich sollte bei der Bearbeitung von Aufgaben oder Problemstellungen zunächst
immer die Schaltung skizziert werden.
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1) Eine Reihenschaltung besteht aus drei Teilwiderständen mit den Widerstandswerten:
R1=10 Ohm, R2=20 Ohm, R3=40 Ohm. Die Schaltung wird durch eine ideale
Spannungsquelle (kein Innenwiderstand) mit einer Spannung von U=20V versorgt.
a) Zeichnen Sie die Schaltung und tragen Sie alle relevanten Größen ein.
b) Berechnen Sie alle unbekannten Größen.
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2) Eine Parallelschaltung besteht aus drei Teilwiderständen mit den Widerstandswerten:
R1=10 Ohm, R2=20 Ohm, R3=40 Ohm. Die Schaltung wird durch eine ideale
Spannungsquelle (kein Innenwiderstand) mit einer Spannung von U=20V versorgt.
a) Zeichnen Sie die Schaltung und tragen Sie alle relevanten Größen ein.
b) Berechnen Sie alle unbekannten Größen.
c) Vergleichen Sie die Gesamtströme aus Aufgaben 1) und 2). Was fällt dabei auf?
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1. Gleichstrom
Aufgaben 1.2
Grundsätzlich sollte bei der Bearbeitung von Aufgaben oder Problemstellungen zunächst
immer die Schaltung skizziert werden.
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3) Gegeben ist eine Spannungsquelle mit einer Spannung von 100V und einem
Innenwiderstand von 0,5Ohm. Über einen Spannungsteiler mit den Widerständen R1 und
R2 soll an R2 eine Ausgangsspannung von 24V eingestellt werden. Der Strom durch den
Spannungsteiler soll 2A betragen.
a) Skizzieren Sie die Schaltung.
b) Bestimmen Sie die Widerstände R1 und R2.
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4) Eine Spannungsquelle mit einer Leerlaufspannung von 12V liefert eine maximale
Ausgangsleistung von 20W an den Anschlussklemmen der Last.
a) Skizzieren Sie das Schaltbild der Anordnung.
b) Bestimmen Sie den Innenwiderstand Ri der Spannungsquelle und den Lastwiderstand
RL,bei Maximallast an den Ausgangsklemmen.
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Aufgaben 1.2
Grundsätzlich sollte bei der Bearbeitung von Aufgaben oder Problemstellungen zunächst
immer die Schaltung skizziert werden.
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5) Eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand Ri von 0,1 Ohm speist eine
Parallelschaltung von drei Widerständen R1, R2 und R3. An Widerstand R1 liegt eine
Spannung von 10,5V an. Durch Widerstand R2 fließt ein Strom von 4A. Die an
Widerstand R3 umgesetzte Leistung ist das Doppelte der Leistungen der beiden anderen
Lastwiderstände. Der Gesamtstrom Iges, der der Spannungsquelle entnommen wird
beträgt 15A.
a) Skizzieren Sie die Schaltung.
b) Ermitteln Sie den Spannungsabfall an Ri.
c) Bestimmen Sie die Leerlaufspannung der Spannungsquelle.
d) Bestimmen Sie die Widerstände R1 bis R3.
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Aufgaben 1.2
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6) Gegeben ist die in Abbildung dargestellte Schaltung.
a) Bestimmen Sie die Zweigströme I1 bis I5.
b) Bestimmen sie die Spannung UX.
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Aufgaben 1.2
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7) Gegeben ist die in Abbildung dargestellte Schaltung.
a) Berechnen Sie alle angegebenen Spannungen
und Ströme.
b) Wie verändert sich die Spannung U3, wenn der Widerstand R3 auf 20 Ohm
erhöht wird?
c) Berechnen Sie die Spannung
U2, wenn gilt: R3 = ∞
d) Welchen Wert nimmt die Spannung U2 an, wenn R3 = 0
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