Strom- und Spannungsquelle mit Induktivität als Verbraucher?
Strom- und Spannungsquelle mit Induktivität als Verbraucher?
Hallo,
Wie immer es ist dringend, morgen früh um 8:00 ist die Klausur!
Ich hab die folgende Aufgabe, die meinen Kopf zerbricht.
Die Aufgabe:
Die Spannung der Spannungsquelle nimmt linear mit der Zeit zu.
Der Strom der Stromquelle nimmt linear mit der Zeit ab.
Welche Energie wird in dem Zeitinterval 0<=t<=T umgesetzt, wenn iL(t=0)=400mA beträgt?
a=100V/s
b=20A/s
R=12 Ohm
L=3mH
T=7ms
Lösung: delta W = 1,98 m Ws
[ATTACH]573[/ATTACH]
Bis jetzt habe ich mit dem Uberlagerungsprinzip und mit einer Ersatzstromquelle probiert, aber auf die Lösung komme ich nicht.
Und auch alles sollte nicht mit komplexe Zahlen berechnet werden. (ElektoTechnik-1.Semester)
Ich freue mich auf eure Hilfe!
Wie immer es ist dringend, morgen früh um 8:00 ist die Klausur!
Ich hab die folgende Aufgabe, die meinen Kopf zerbricht.
Die Aufgabe:
Die Spannung der Spannungsquelle nimmt linear mit der Zeit zu.
Der Strom der Stromquelle nimmt linear mit der Zeit ab.
Welche Energie wird in dem Zeitinterval 0<=t<=T umgesetzt, wenn iL(t=0)=400mA beträgt?
a=100V/s
b=20A/s
R=12 Ohm
L=3mH
T=7ms
Lösung: delta W = 1,98 m Ws
[ATTACH]573[/ATTACH]
Bis jetzt habe ich mit dem Uberlagerungsprinzip und mit einer Ersatzstromquelle probiert, aber auf die Lösung komme ich nicht.
Und auch alles sollte nicht mit komplexe Zahlen berechnet werden. (ElektoTechnik-1.Semester)
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dann bekomme ich eine Ersatzspannungsquelle uq2=R.iq= -b.R.t
und ein in Reihe angeschlossener Widerstand auch mit R2= 12 Ohm.
und bekomme so was:
[ATTACH]574[/ATTACH]
aber dann komme ich nicht weiter.(mit 2 parallele Spannungsquelle )
Ist die Umwandlung mindestens ok, oder?
und ein in Reihe angeschlossener Widerstand auch mit R2= 12 Ohm.
und bekomme so was:
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aber dann komme ich nicht weiter.(mit 2 parallele Spannungsquelle )
Ist die Umwandlung mindestens ok, oder?
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danke für die Hilfe.
Ich habe genau so berechnet:
(von uq )
iL=integral(uq/L)dt+iL(t0)
iL=(a.T²)/(2.L) + iL(t0)
iL= 817mA + 400mA
iL=1,217 A
(von iq)
uL=-L.b=-60mV
Dann aber ist wieder Gedankenstau!
Die berechneten iL und uL soll ich mit der t oder gleich mit T multiplizieren?!
Die allgemeine Formel
W=integral( u(t).i(t) )dt
kann ich nicht anwenden, da die schon berechneten iL und uL nicht mehr zeitabhängig sind.
Die Formel
W=U.I.t
W=uL.iL.T
W=511,14 micro Ws
was aber die Lösung (W=1,98 mili Ws) gar nicht nahe kommt!
Was mache ich falsch?
Ich habe genau so berechnet:
(von uq )
iL=integral(uq/L)dt+iL(t0)
iL=(a.T²)/(2.L) + iL(t0)
iL= 817mA + 400mA
iL=1,217 A
(von iq)
uL=-L.b=-60mV
Dann aber ist wieder Gedankenstau!
Die berechneten iL und uL soll ich mit der t oder gleich mit T multiplizieren?!
Die allgemeine Formel
W=integral( u(t).i(t) )dt
kann ich nicht anwenden, da die schon berechneten iL und uL nicht mehr zeitabhängig sind.
Die Formel
W=U.I.t
W=uL.iL.T
W=511,14 micro Ws
was aber die Lösung (W=1,98 mili Ws) gar nicht nahe kommt!
Was mache ich falsch?
Hallo ToIng,
im Moment sehe ich auch keine Lösung! Sorry.
Der Strom der Stromquelle sollte sich aufteilen auf einen Strom über die Spannungsquelle, den Widerstand und die Spule. Dem steht aber gegenüber, dass eine ideale Spannungsquelle einen Kurzschluss darstellt. Legt man das zugrunde, dann würde die Stromquelle keine Rolle spielen. Dann würde nur die Spannungsquelle etwas bewirken. Vielleicht bringt der Denkansatz weiter!?
Gruß
Karl
im Moment sehe ich auch keine Lösung! Sorry.
Der Strom der Stromquelle sollte sich aufteilen auf einen Strom über die Spannungsquelle, den Widerstand und die Spule. Dem steht aber gegenüber, dass eine ideale Spannungsquelle einen Kurzschluss darstellt. Legt man das zugrunde, dann würde die Stromquelle keine Rolle spielen. Dann würde nur die Spannungsquelle etwas bewirken. Vielleicht bringt der Denkansatz weiter!?
Gruß
Karl
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hmm, ich glaube dein strom=>spannungsquellen-wandelversuch is nich so 100%ig. in der parallelschaltung zunächst umsortieren, widerstand und stromquelle an den rand. dann diesen block abtrennen. umwandeln in Spannungsquelle mit R in reihe und wiederanschließen => der R sitzt zwischen beiden quellen.
bleibt aber noch die frage, wie eine ideale spannungsquelle auf so'ne ideale spule ohne widerstand reagiert. dort müsste ja ein so großer strom erzwungen werden, dass die gegenspannung aus dem stromanstieg die quellenspannung erreicht. also ein ewiger stromanstieg bis in unendliche hohe ströme, wenn man die zeit nicht begrenzt.
und was passiert dann mit der zweiten, über den widerstand angeschlossenen spannungsquelle? überlagerugn oder wird sie durch die widerstandslos angebundene übersteuert, in dem die widerstandslose sich so verhält, dass ggf. vorhandene spannugen aus der widerstandsbehafteten kompensiert werden?
bleibt aber noch die frage, wie eine ideale spannungsquelle auf so'ne ideale spule ohne widerstand reagiert. dort müsste ja ein so großer strom erzwungen werden, dass die gegenspannung aus dem stromanstieg die quellenspannung erreicht. also ein ewiger stromanstieg bis in unendliche hohe ströme, wenn man die zeit nicht begrenzt.
und was passiert dann mit der zweiten, über den widerstand angeschlossenen spannungsquelle? überlagerugn oder wird sie durch die widerstandslos angebundene übersteuert, in dem die widerstandslose sich so verhält, dass ggf. vorhandene spannugen aus der widerstandsbehafteten kompensiert werden?