1 Kirchhoffsche Gesetze

Berechnen Sie für die Schaltungen die Ströme, Spannungen und Leistungen an den Widerständen. Zeichnen Sie zu Ihren Ergebnissen alle Strom- und Spannungspfeile ein. Folgende Werte sind gegeben:

\(U_0 = 12 \ V; I_0 = 3 \ A; R_1 = 2 \ \Omega ; R_2 = 4 \ \Omega ; R_3 = 3 \ \Omega ; R_4 = 3 \ \Omega \)

a)

b)

Hier entsteht eine Musterlösung...

2 Kirchhoffsche Gesetze 2

Berechnen Sie für die Schaltung den Gesamtwiderstand \(R_{\mathrm {ges}}\) zwischen den Punkten A und B, die Ströme \(I_0\), \(I_3\), \(I_5\) und die Spannung \(U_6\). Folgende Werte sind gegeben:
\(R_1 = 5 \ \Omega ; R_2 = 10 \ \Omega ; R_3 = 15 \ \Omega ; R_4 = 20 \ \Omega ; R_5 = 25 \ \Omega ; R_6 = 40 \ \Omega ; U_0 = 80 \ V\).

Hier entsteht eine Musterlösung...

3 Kirchhoffsche Gestze 3

Für die Brückenschaltung sind folgende Werte gegeben: \(R_1 = 4\ \mathrm {k}\Omega , R_2=20 \ \mathrm {k}\Omega , R_3 = 6 \ \mathrm {k}\Omega , R_4 = 20 \ \mathrm {k}\Omega \).
Der Innenwiderstand des Voltmeters kann als unendlich groß angenommen werden. Berechnen Sie die folgenden Größen:

a)

\(I_{13}\) und \(I_{24}\)

b)

\(U_1,\ U_2, \ U_3\) und \(U_4\)

c)

Die Spannung zwischen den Punkten A und B.

d)

Wann wäre die Brücke abgeglichen, d. h. wann ist die Spannung zwischen den Punkten A und B Null? Stellen Sie die Abgleichbedingung in möglichst allgemeiner Form als Funktion der Widerstände \(R_1\) bis \(R_4\) dar.

Hier entsteht eine Musterlösung...

4 Kirchhoffsche Gestze 4

Gegeben ist die dargestellte Schaltung aus den drei Widerständen \(R_1, R_2\) und \(R_3\) und den beiden Quellen \(U_{\mathrm {Q}}\) und \(I_{\mathrm {Q}}\).

a)

Bestimmen Sie den Innenwiderstand der Schaltung bezüglich der Klemmen A und B.

b)

Berechnen Sie die Leerlaufspannung \(U_{\mathrm {ABL}}\) zwischen den Klemmen A und B.

c)

Geben Sie die Ersatzspannungsquelle für die Schaltung nach dem vorstehenden Bild an und kennzeichne die Größen.

d)

Welche Verlustleistung \(P_{\mathrm {V}}\) wird in der Schaltung nach dem vorstehenden Bild umgesetzt?

e)

Die Klemmen A und B werden kurzgeschlossen. Welcher Strom \(I_{\mathrm {K}}\) fließt durch diese Verbindung zwischen den Klemmen A und B?

f)

Welche Spannung \(U_{\mathrm {AB}}\) stellt sich ein, wenn an die Klemmen A und B ein Widerstand \(R\) angeschlossen wird? \((R_1 = R_2 = R_3 = R)\)

Hier entsteht eine Musterlösung...