05 - Übung - Musterlösung PDF

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Maschenstromverfahren ...

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1. Maschenstromverfahren: nebenstehende Schaltung.

Gegeben

ist

die

a) Vereinfachen Sie die Schaltung, wo möglich, ohne Informationen über die Spannungen zu verlieren. [Lösung: R15 = R1 || R5] b) Stellen Sie das lineare Gleichungssystem unter Anwendung des Maschenverfahrens auf. [Lösung: (R2+R3+R4+R15)∙IM1 = R15∙Iq1 - R2∙Iq2 - Uq3] c) Lösen Sie das Gleichungssystem und berechnen Sie die Spannung UR4. [Lösung: IR4 = -75 mA ; UR4 = - 0,75 V] 2. Knotenpotentialverfahren / Überlagerungssatz: Die dargestellte Schaltung enthält die Spannungsquelle U = 12 V und zwei Stromquellen (Iq1 = 4 A, Iq2 = 2 A). Die Widerstände haben die Werte R1 = 25  , R2 = 40  , R3 = 20  und R4 = 10  .

R4

I4

Iq1

U

R3

R

1 R2 a) Berechnen Sie mit dem Knotenpotential-verfahren den Strom I4. [Lösung: I4 = 0,55 A] b) Berechnen Sie mit dem Überlagerungssatz die Spannung UR3 und den Strom IR3. [Lösung:IR3 = -466 mA + 367 mA + 419 mA = 320 mA; UR3 = -9.32 V + 7,34 V + 8,37 V = 6,39 V]

3.

Das dargestellte Netzwerk enthält Spannungsquellen und Stromquellen. Die Wahl der Maschen ist vorgegeben. Lösen Sie mithilfe des Maschenstromverfahrens.

a) Stellen Sie das lineare Gleichungssystem für das folgende Gleichstromnetzwerk auf. Lösung:

b) Lösen Sie das Gleichungssystem numerisch. [Lösung: IM1 = 268,7 mA ; IM2 = 266,4 mA ; IM3 = 264,8 mA] Hinweis: Stellen Sie wo möglich erst Gleichungen auf und formen Sie diese um bevor Sie Werte einsetzen. Machen Sie Zeichnungen wo diese sinnvoll sind! Kontrollieren Sie Ihre Ergebnisse mit Simulations- bzw. Rechenwerkzeugen wo dies möglich und sinnvoll ist.

Übungsblatt 05 – Grundlagen der Elektrotechnik I – Bachelor Mechatronik

14.04.2017

Iq2...