Frage zur Stromrichtung

Das Azubi & Studenten Board
Benutzeravatar
bf_15b35
Null-Leiter
Beiträge: 41
Registriert: Samstag 7. Januar 2006, 20:15
Kontaktdaten:

Beitrag von bf_15b35 »

Hallo Ivano!

Wie würdest du denn nun weiter vorhegen?
Welche Verfahren zur Netzwerksberechnung habt ihr denn gelernt? Hast du zu einem bestimmen Verfahren noch Fragen?

Brauchst du noch ein paar Übungsaufgaben zu den Netzwerken? Studiere zufällig auch in Hannover, allerdings E-Technik (hoffentlich auch noch nächstes Semester :rolleyes: ) und habe somit ne ganze Menge schöner Netzwerkaufgaben. Ich weiss aber nicht wie die Klausuren in Informatik dazu aussehen.

Kannst ja schreiben falls Interesse besteht.

Gruß, bf_15b35
Ivano

Beitrag von Ivano »

Hi bf!

wow, so ein zufall...also wenn du aufgaben hast...das wär echt super...habe nämlich schon noch einige probleme mit den netzwerken....ich habe versucht die angegebene lösung nachzuvollziehn...du kannst sie dir ja mal anschaun..ist aber nicht von mir....man muss ja die maschen und knoten aufstellen...anzahl ist per formel vorgegeben...und dann die ganzen I's eliminieren...das sieht für mich aba immer bissl nach getrickse aus^^ vielleicht kannst du mir ja nen roten faden geben...hier die vorgegebene lösung: http://users-ea.ims.uni-hannover.de/~gr ... mmlung.pdf
Benutzeravatar
bf_15b35
Null-Leiter
Beiträge: 41
Registriert: Samstag 7. Januar 2006, 20:15
Kontaktdaten:

Beitrag von bf_15b35 »

Hallo Ivano!

Die lösen die Aufgabe einfach über den Knoten- und Maschensatz.

Zunächst einmal muss man wissen, wie man die Maschen korrekt festlegt.

1.) Gibt es in dem betrachteten Netz Stromquellen, so muss man den Quellenstrom zunächst zirkulieren lassen, d.h eine Masche festlegen, in dem der Quellenstrom I_q fliesst. Diese Masche beeinhaltet die Stromquelle, von der der Quellenstrom stammt.

EDIT : Das kursiv gedruckte gilt bei einem Verfahren namens Maschenstromverfahren. Verwendet man zur Lösung einfach den Maschensatz, so muss man die Ströme nicht zirkulieren lassen (das kursive kann ignoriert werden!!), sondern legt einfach eine Masche, hier : M_0.

In unserem Beispiel kann man die Masche auf 2 verschiedene Arten legen.Man kann die Masche links von der Stromquelle nehmen oder die Masche links von der Stromquelle wählen. Da hat man freie Wahl.

Hat man alle Quellenströme zirkulieren lassen, d.h Maschen für sie eingeführt geht es weiter mit Punkt 2.).


2.) Nun legt man die weiteren Maschen fest. Dabei muss beachtet werden, dass so eine neue Masche nicht eine Stromquelle beeinhalten darf. Macht man es trotzdem, ist alles nachher falsch. Also muss man darauf achten.

In unserem Beispiel habe ich mit M_I1 ja eine Große Masche gebildet über 2 kleine Maschen. Das ist so korrekt, denn wenn ich nun auf dem grünen Weg langgehe, treffe ich auf keine Stromquelle. Die Stromquelle liegt sozusagen unter unsere "Maschenebene" und ist somit nicht berücksichtigt.

Nun muss man einen Zweig gedanklich abtrennen, bzw. kennzeichnen. Diesen Zweig darf dann keine weitere Masche mehr beeinhalten. Welchen Zweig man wählt ist egal, man nimmt zunächst immer die Äußeren Zweige.

Nun kann man weitere Maschen ("Maschenwege") festlegen, dabei muss man nun wieder darauf achten, dass man keine Stromquellen im Maschenumlaufweg hat und das die Masche nicht durch vorher gekennzeichnete verbotene Zweige verläuft.

Wenn man diese Regeln befolgt, hat man schliesslich seine Maschen korrekt festgelegt.

Ich weiss das hört sich zunächst sehr kompliziert an, es ist aber im Grunde sehr einfach, man muss er nur mal versuchen zu verstehen. Wenn man sich merkt, dass keine weitere Masche eine Stromquelle beinhalten darf, hat man eigentlich schon die halbe Miete.


Sind die Maschen aufgestellt, kann man die Maschengleichungen aufstellen.
Dabei erfasst man im festgelegten Umlaufsinn alle Spannungen, d.h sind Umlauf- und Spannungspfeilrichtung entgegengesetzt so ist die Spannung negativ zu zählen, sind beide gleich, so ist die Spannung positiv zu zählen.
Spannungen an Widerständen werde durch U_Rn = I_n*R_n ausgedrückt.

Aufstellen der Knotengleichungen erfolgt durch Festlegung der Vorzeichen für zum Knoten hinfliessenden Ströme und vom Knoten abfliessende Ströme, z.b zählt man die hinfliessenden Ströme positiv und die abfliessenden Ströme negativ.

Wenn du noch konkrete Fragen zu Teilen der Lösung hast kannst du sie ja stellen.

PS: Wann schreibst du die Prüfung denn?

EDIT :

[ATTACH]415[/ATTACH]
Gruß, bf_15b35
Dateianhänge
maschen2.png
maschen2.png (28.27 KiB) 2526 mal betrachtet
Ivano

Beitrag von Ivano »

Hui, danke, ok, das muss ich erstmal versuchen alles genau zu verstehn. muss gleich leider weg....werde die aufgabe mal mit deinen ganzen tips versuchen heut abend zu lösen...und poste dann hier die lösung....ich hab halt noch bissl probs zu verstehne wie ich die gleichungssysteme lösen soll..ich habe mal das gauß-system gelernt..aba irgendwie kann man das hier ja nicht so einfach machen...die lösung ist ja verdammt lang....naja mal sehn...

p.s. am 30.3 glaub ich^^

cya,

Ivano
Ivano

Beitrag von Ivano »

so..habe vorhin mal die ganzen knoten- und maschengleichungen aufgestellt und versucht das gleichungssystem zu lösen...eben noch rasch alles abgetippt *gäääähn* =) ..habe nämlich leider das falsche ergebnis raus ;( ...kannst du vllt mal nachschaun ob du den fehler findest? danke im voraus...hier die ganzen rechnungen:

Knoten- und Maschengleichungen:
-------------------------------

M0: -UI-RI4-RI6=0
M1: RI5+RI6+RI4=0
M2: -Uq+RI1+RI2=0
M3: -RI2-Uq+RI4=0

K1: -I1-I5-I7=0
K2: I1-I2-I3=0
K3: I3+I6-I4=0
K4: I5-Iq-I6=0

------------------

I1 eliminieren:
---------------

M0: -UI-RI4-RI6=0 (A1)
M1: RI5+RI6+RI4=0 (A2)
K1&M2: -Uq-RI5-RI7+RI2=0 (A3)
M3: -RI2-Uq+RI4=0 (A4)
K1&K2: -I5-I7-I2-I3=0 (A5)
K3: I3+I6-I4=0 (A6)
K4: I5-Iq-I6=0 (A7)

I2 eliminieren:
---------------

A1: -UI-RI4-RI6=0 (B1)
A2: RI5+RI6+RI4=0 (B2)
A3&A4: -2Uq+RI4-RI5-RI7=0 (B3)
A5&A4: RI5+RI7+RI3-Uq+RI4=0 (B4)
A6: I3+I6-I4=0 (B5)
A7: I5-Iq-I6=0 (B6)

I3 eliminieren:
----------------

B1: -UI-RI4-RI6=0 (C1)
B2: RI5+RI6+RI4=0 (C2)
B3: -2Uq+RI4-RI5-RI7=0 (C3)
B4&B5: RI5+RI7+2RI4-RI6-Uq=0 (C4)
B6: I5-Iq-I6=0 (C5)

I4 eliminieren:
---------------

C1&C2: RI5-UI=0 (D1)
C2&C3: -2RI5-RI6-RI7-2Uq=0 (D2)
C2&C4: -RI5-3RI6+RI7-Uq=0 (D3)
C5: I5-Iq-I6=0 (D4)

I5 eliminieren:
----------------

D1&D4: RI6+RIq-UI=0 (E1)
D1&D2: -2UI-RI6-RI7-2Uq=0 (E2)
D1&D3: -UI-3RI6+RI7-Uq=0 (E3)

I6 eliminieren:
----------------

E1&E2: RIq-3UI-RI7-2Uq=0 (F1)
E1&E3: 3RIq-4UI+RI7-Uq=0 (F2)

I7 eliminieren:
---------------

F1&F2: 4RIq-7UI-3Uq=0
<=> 7UI=4RIq-3Uq
<=> UI=(4/7)RIq-(3/7)Uq

EDIT: habe den Fehler mit D2 mal editiert, so dass das LGS oben stimmt...

cya,

Ivano
Benutzeravatar
bf_15b35
Null-Leiter
Beiträge: 41
Registriert: Samstag 7. Januar 2006, 20:15
Kontaktdaten:

Beitrag von bf_15b35 »

Hi Ivano!

Hab deinen Ansatz mal benutzt und es ausgerechnet und ich komme auf das angegebene Ergebnis. Dann habe ich mich auf Fehlersuche bei dir gemacht und bin fündig geworden :

D2 ist falsch, da musst du falsch umgeformt haben, denn ein Vorzeichen stimmt nicht.

Wichtig ist bei diesen Termumformungen vor allem, dass man auf die Vorzeichen achtet, wenn Minuszeichen ins Spiel kommen. Dabei einfach immer großzügig Klammern setzen, dann behält man die Übersicht und vermeidet Fehler!

Gruß, bf_15b35
Ivano

Beitrag von Ivano »

Cool! =) du hast recht...es muss -RI6 statt +RI6 sein...dass du das gefunden hast..respekt =) danke!
ich bin ja so nach dem schema aus der lösung in etwa vorgegangen...manches verstehe ich nicht ganz....z.B. hier:

I2 eliminieren:
---------------

A1: -UI-RI4-RI6=0 (B1)
A2: RI5+RI6+RI4=0 (B2)
A3&A4: -2Uq+RI4-RI5-RI7=0 (B3)
A5&A4: RI5+RI7+RI3-Uq+RI4=0 (B4)
A6: I3+I6-I4=0 (B5)
A7: I5-Iq-I6=0 (B6)

wieso kann man da A5 und A4 nochmal zusammennehmen, nachdem man doch A4 mit A3 schon verwendet hat..A4 ist doch schon mit A3 zusammengefasst, oder? wieso kann man dann A5 nochmal mit A4 rechnen?? vielleicht kannst du mir das nochmal erklären wie man eigentlich das genau machen muss...ich konnte das verfahren einigermaßen anwenden...aba hab halt net alles verstanden...thx
Benutzeravatar
bf_15b35
Null-Leiter
Beiträge: 41
Registriert: Samstag 7. Januar 2006, 20:15
Kontaktdaten:

Beitrag von bf_15b35 »

Hallo Ivano!

Das sind unsere Ausgangsgleichungen :

M0: -UI-RI4-RI6=0 (A1)
M1: RI5+RI6+RI4=0 (A2)
K1&M2: -Uq-RI5-RI7+RI2=0 (A3)
M3: -RI2-Uq+RI4=0 (A4)
K1&K2: -I5-I7-I2-I3=0 (A5)
K3: I3+I6-I4=0 (A6)
K4: I5-Iq-I6=0 (A7)

Nun geht es ja darum eine Unbekannte loszuwerden, hier : I2.
Um das zu erreichen muss man einen Ausdruck für I2 finden und diesen Ausdruck dann in die anderen Gleichungen einsetzen anstelle von I2. So verschwindet dann die Unbekannte und das Gleichungssystem wird um eine Gleichung reduziert, nämlich um die Gleichung, die man nach I2 umgestellt hat.

Du musst auch nicht zwingend A4 nehmen und das nach I2 umstellen, genauso gut könntest du auch A3, oder A5 nehmen und das nach I2 umstellen.

Wir wählen nun die Gleichung A4, die wir nach I2 umstellen wollen :

A4: -RI2-Uq+RI4=0
I2 = I4-(Uq/R)

Nun schauen wir uns A1,A2,A3,A5,A6 und A7 an und ersetzen I2 jeweils durch I4-(Uq/R) und erhalten dadurch B1,B2,B3,B4,B5,B6. (Vorher ging es bis A7, nun nur noch bis B6!)

PS: Bist du nun schon auf das richtige Ergebnis gekommen?

Gruß, bf_15b35
Ivano

Beitrag von Ivano »

Ahhh, jetzt hab ich es verstanden =) Und dass ist ne Regel, dass man die Gleichung welche man umstellt, hinterher löscht oder? wie im beispiel A4...jepp hab die richtige lösung dank deiner Hilfe rausbekommen =) hätte ich vllt noch oben hinschreiben sollen^^ thx!! ich glaub ich weiss jetzt ungefähr bescheid wie das mit den netzwerken geht..aba werde es noch an paar anderen Beispielen üben...auch an komplexen Netzwerken mit Variable j und so...aba danke nochmal!

p.s.: hab das gar net imma so direkt eingesetzt...habe mir manchmal ne gleichung genommen und dann mit den anderen addiert...z.B. das -2 fache der einen zur anderen und so..aba ist ja im prinzip dasselbe oder? aber weil du das mit dem einsetzen gesagt hast ist es mir jetzt klarer geworden^^ werde es auch so machen..mit einsetzen..sonst komm ich nur durcheinander =)
Benutzeravatar
bf_15b35
Null-Leiter
Beiträge: 41
Registriert: Samstag 7. Januar 2006, 20:15
Kontaktdaten:

Beitrag von bf_15b35 »

Hi,

Ob man einsetzt oder Addiert, letztendlich kommt dasselbe raus. Am besten macht man es aber mit dem Gauß-Verfahren.

Hier habe ich noch eine Aufgabe, die du auch mal zur Übung machen könntest:

Wenn bei deinen anderen Aufgaben etwas unklar ist, kannst du mich ruhig fragen, vielleicht kann ich dir ja weiterhelfen.

Gruß, bf_15b35
Dateianhänge
netzwerk2.png
netzwerk2.png (22.41 KiB) 2367 mal betrachtet
Antworten