Klemmen- und Urspannung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:57 Mo 25.06.2007 | | Autor: | Vilinja |
| Aufgabe | a) Zeige durch Rechnung, dass bei [mm] U_{Kl} [/mm] = ½ * [mm] U_{0} [/mm] die maximale Leistung abgegeben wird
b) Zwei Batterien sollen parallel geschaltet werden. Wie groß sind die Urspannung [mm] U_{0} [/mm] und der Kurzschlussstrom?
c) Zwei Batterien sollen in Reihe geschaltet werden. Wie groß sind die Urspannung [mm] U_{0} [/mm] und der Kurzschlussstrom?
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Hallo,
bei a) habe ich keien Ahnung, wie ich das machen soll. Die Leistung ist ja P = U*I; wenn ich dann in [mm] U_{Kl} [/mm] = ½ * [mm] U_{0}, [/mm] meinen gemessen Wert für die Urspannung einsetze, wie weiß ich dann die Stromstärke um sie in der Formel für die Leistung einzusetzen? Oder wie kann ich das sonst zeigen?
Und bei b) denke ich, dass die Urspannung gleich bleibt, aber wie ist der Kurzschlussstrom?
Bei c) ist die Urspannung doppelt so groß, wie bei einer Batterie, es gibt aber keinen Kurzschlussstrom, stimmt das?
Vielen Dank schon mal,
Vilinja
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:00 Mo 25.06.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Der Unterschied zwischen Klemmenspannung und [mm] U_0 [/mm] kommt ja durch den Innenwiderstand . Überleg dir, wie gross der Aussenwiderstand sein Muss, damit [mm] U_{Kl}=1/2U_0
[/mm]
Bei 2 und 3 werdenauch die Innenwiderstände verkleinert bzw. vergrössert.
und natürlich kann man auch 2 in Reihe geschaltete Battereien kurzschliessen.
Du musst auf jeden Fall mit den Innenwdstd. rechnen!
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:46 Mo 25.06.2007 | | Autor: | Vilinja |
Was ist der Aussenwiderstand? Gibts da eine Formel oder so?
Also kann ich b) und c) irgendwie mit der Formel Ri = U0/Ik rausfinden?
Wenn bei parallel geschaltet U0 größer wird, aber Ri kleiner, wird Ik größer?
Halbiert sich der Innenwiderstand oder kann man das irgendwie ausrechnen wie viel kleiner der wird?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:51 Mo 25.06.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo Vilinja
Wenn du keinen Verbraucher aussen hast, so hast du auch keine Leistung.
Nimm einen Verbraucherwiderstand R dder Innenwiderstand sei r
dann liegt [mm] U_0 [/mm] an R+r es fliesst der Strom [mm] U_0/(r+R)
[/mm]
an beiden Widerständen fällt die Spannung [mm] ab.U_r=r*I
[/mm]
[mm] U_R=R*I,U_R+U_r=U_0
[/mm]
die abgegebene Leistung ist [mm] P_R=U_R*I=oder P=I^2*R=\bruch{R}{(r+R)^2}*U_0^2
[/mm]
so davon musst du das maximum suchen. dabei ist r fest
wenn [mm] U_R=U_0/2 [/mm] also R=r ist das Maximum erreicht.
entweder kannst du nach R differenzieren, oder du lässt dir die Kurve [mm] x//(x+1)^2 [/mm] zeichnen und siehst wo das Maximum liegt.
zu 2: [mm] U_0 [/mm] bleibt gleich, das hattest du ja, der Innenwideerstand wird halbiert, und damit der KurzschlussStrom R=0 verdippelt.
bie 3 wird der InnenWiderstand verdoppelt, [mm] U_0 [/mm] aber auch, da ist hoffentlich klar was der Kurzschlussstrom ist.
Gruss leduart
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