Frage zu Aufgaben im Bereich Kfz Elektrik

[Jobo]

Hi,

ich habe am Samstag meine Zwischenprüfung als Kfz-Mechatroniker.
Heute habe ich mir mal wieder alte Prüfungen angeguckt und bin mir bei zwei Aufgaben nicht ganz sicher.
Hier der Link zu dem Bild von den beiden schaltungen.

https://www.myimg.de/?img=schaltungenprfungc3691.jpg

Aufgabenstellung:

Aufg.1) Was passiert wenn der Schalter geschlossen wird?( WICHTIG: Die Schaltung ist nicht korrekt ist mir gerade aufgefallen, die Lampe muss vor den Transistor)
Aufg.2) Was passiert wenn E1 ausfällt? ( wie verändern sich Spannung oder Strom)

Ich möchte von mir aus natürlich auch was dazu los werden und zwar wie ich mir die Aufgaben erkläre ich will ja später verbessert werden.

zu Aufgabe 1: Ich denke das wenn der Schalter auf ist keine verbindung zu der Basis des Transitors besteht weil keine Masse vorhanden ist.
Wenn der schalter schliesst liegt an der Basis eine Spannung an die geringer ist als die Spannung des Arbeitsstrom weil ein Widerstand vor dem Transistor sitzt. Für mich wäre jetzt zwischen Kollektor und Emitter der weg frei, die Lampe leuchtet.

Aufgabe 2:
Es handelt sich hierbei ganz klar um eine Parallelschaltung.;-) Yeah
Es liegt überall die gleiche Spannung an (hier: 12V)
das ändert sich auch nicht wenn E1 kaputt ist. Der Strom der vorher geteilt wurde geht nun alleine durch E2. Die Leistung steigt also bei E2 an
also leuchtet heller. So würde ich es mir erklären.

Nun bitte ich euch mir ein wenig auf die Sprünge zu helfen , hoffe liege nicht total verkehrt.

Danke

Mfg JoBo

 

[sklemm]

Aufg.1) Was passiert wenn der Schalter geschlossen wird?( WICHTIG: Die Schaltung ist nicht korrekt ist mir gerade aufgefallen, die Lampe muss vor den Transistor)

D.h. die Lampe gehört auf die Kollektorseite, richtig?
Wenn ja ist's eigentlich egal, weil ja in den Kollektor nahezu der Gleich Strom fließt, der aus dem Emitter wieder raus kommt. Der Basisstrom ist ja meist vernachlässigbar klein.

zu Aufgabe 1: Ich denke das wenn der Schalter auf ist keine verbindung zu der Basis des Transitors besteht weil keine Masse vorhanden ist.

Also die Basis ist nicht mit Masse verbunden, das ist richtig, aber es besteht eine Verbindung zwischen Basis und +12V und zwar über die beiden Widerstände. Wie ich schon oben schrieb, ist der Basisstrom meistens recht klein, d.h.über die beiden Widerstände fällt kaum Spannung ab. Das heißt wiederum, dass zwischen Basis und Emitter eine recht hohe Spannung anliegt. Ich würde als davon ausgehen, dass der Transistor durchschaltet, wenn der Schalter offen ist. (genau kann man das nur sagen, wenn man die größe der Widerstände und die Kenndaten des Transistors hat, aber ich würde es so erwarten) Somit leuchtet die Lampe bei geöffnetem Schalter.

Wenn der schalter schliesst liegt an der Basis eine Spannung an die geringer ist als die Spannung des Arbeitsstrom weil ein Widerstand vor dem Transistor sitzt. Für mich wäre jetzt zwischen Kollektor und Emitter der weg frei, die Lampe leuchtet.

Hmm, ich glaube du hast das Bipolartransistor-Prinzip durcheinander gebracht. Der Strom, der den Transistor Schaltet ist der Basis-Emitter-Strom, geschalten wird der Kollektor-Emitter-Strom. Die Spannungsdifferenz zwischen Kollektor und Basis interessiert eigentlich nie.
Also wenn der Schalter geschlossen ist, liegt zwischen den beiden Widerständen das Massepotential an. Da höchstens Strom in die Basis fließen kann, kann direkt an der Basis maximal Masse anliegen, würde ein Basis-Emitter-Strom fließen, sogar noch weniger. D.h. zwischen Basis und Emitter liegen 0V an, d.h. es fließt kein Schaltstrom in die Basis, also wird auch der Kollektor-Emitter-Strom nicht geschalten. Damit wird die Lampe bei geschlossenem Schalter dunkel.

Aufgabe 2:
Es handelt sich hierbei ganz klar um eine Parallelschaltung.;-) Yeah
Es liegt überall die gleiche Spannung an (hier: 12V)
das ändert sich auch nicht wenn E1 kaputt ist. Der Strom der vorher geteilt wurde geht nun alleine durch E2. Die Leistung steigt also bei E2 an
also leuchtet heller. So würde ich es mir erklären.

Hier vermischt du zwei Sachen, es muss geklärt werden ob die Spannung konstant bleibt, oder der Strom fest eingestellt ist.
Für Konstante Spannung gilt:
Ist E1 Kaputt (Kaputt in dem Sinne, dass kein Strom mehr durch E1 fließt), hast du mit der Aussage, dass immernoch 12V anliegen recht, das heißt aber auch, dass durch E2 immernoch der gleiche Strom fließt, wie er es auch vorher getan hat. D.h. an E2 ändert sich gar nichts, sie verbrät immernoch die gleiche Leistung und leuchtet gleich hell.
Für Konstanten Strom gilt:
Der Strom, der vorher auf E1 und E2 aufgteilt wurde, wird nun ausschließlich durch E2 geschoben, d.h. die anliegende Spannung vergrößert sich. das bedeutet die Leistung wird erhöht und E2 leuchtet heller (und wird tendentiell auch bald aus sein, weil sie durchbrennt).

Ist E1 in dem Sinn kaputt, dass in ihr ein Kurzschluss auftritt, ist es ein bisschen komplexer, wenn du das noch durchspielen willst, sag bescheid.

HTH Sören

 

[Jobo]

Kann dem nicht ganz Folgen

Also im Bordnetzt liegen sagen wir mal 12,5 V an der ist in einer parallelschaltung gleich und bleibt es auch wenn die Glühbirne E1 ausfällt.
Da aber die Glühbirne E1 ausgefallen ist muss doch nun der Strom der sich vorher geteilt hat durch E2. Das würde für mich bedeuten das die Leistung P größer wird weil I nun größer ist und das bedeutet für mich E2 wird heller.

Also ich gehe davon aus das die Spannung unverändert bleibt und der Strom in E2 ansteigt.


Ich glaube ich bin auf dem falschen Dampfer
Aber vielen dank für deine Mühe, weiss ich sehr zu schätzen!

 

[AndyH]

Hier vermischt du zwei Sachen, es muss geklärt werden ob die Spannung konstant bleibt, oder der Strom fest eingestellt ist.
Für Konstante Spannung gilt:
Ist E1 Kaputt (Kaputt in dem Sinne, dass kein Strom mehr durch E1 fließt), hast du mit der Aussage, dass immernoch 12V anliegen recht, das heißt aber auch, dass durch E2 immernoch der gleiche Strom fließt, wie er es auch vorher getan hat. D.h. an E2 ändert sich gar nichts, sie verbrät immernoch die gleiche Leistung und leuchtet gleich hell.

Würd ich auch sagen. Am unteren Ast liegt immer noch die gleiche Spannung wie vorher, es hat sich da kein Widerstand verändert, also fließt immer noch der gleiche Strom wie vorher.

Für Konstanten Strom gilt:
Der Strom, der vorher auf E1 und E2 aufgteilt wurde, wird nun ausschließlich durch E2 geschoben, d.h. die anliegende Spannung vergrößert sich. das bedeutet die Leistung wird erhöht und E2 leuchtet heller (und wird tendentiell auch bald aus sein, weil sie durchbrennt).

Warum sollte sich die Spannung vergrößern? Ich glaub man kann davon ausgehen dass da eine konstante Spannung anliegt.

Ist E1 in dem Sinn kaputt, dass in ihr ein Kurzschluss auftritt, ist es ein bisschen komplexer, wenn du das noch durchspielen willst, sag bescheid.

Dann passiert auch nix anderes. Am unteren Ast liegt immer noch die gleiche Spannung -> E2 leuchtet unverändert. Nur der Strom im oberen Ast wird größer.

 

[sklemm]

Also dass der Strom, der vorher durch E1 geflossen ist jetzt zusätzlich durch E2 muss wäre nur dann der Fall, wenn du einen festen Strom vorgeben würdest, bei einer Spannungsquelle ist aber nur die Spannung konstant und der Strom wird so groß, dass R=U/I gilt. Also sagen wir mal beide Lampen sind identisch und z.B. 3W Leuchten(bei 12V). Das würde bedeuten, dass bei 12V 250mA fließen. Die entspricht einem Widerstand von 48 Ohm. (Im Gegensatz zu LEDs verhalten sich Glühlampen auch wie Ohmsche Widerstände ). Jetzt nehmen wir an auch die Widerstände sind identisch und haben sagen wir mal 12 Ohm.
D.h. die Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer Leuchte hat einen Gesamtwiderstand von 60 Ohm.
Somit fließt in jedem Strang ein Strom von 12V/60Ohm = 200mA. Insgesamt fließt als ein Strom von 400mA durch beide Stränge. Fällt jetzt ein Strang weg, liegt an dem anderen - wie du richtig festgestellt hast - immernoch eine Spannung von 12V an. Das Ohmsche Gesetz muss aber weiterhin gelten und am Widerstand des zweiten Stranges hat sich nichts geändert. Also fließen durch diesen immernoch 200mA. D.h. die Lampe leuchtet gleich hell.

Hätten wir eine Stromquelle, würden jetzt die 400mA durch einen Strang gedrückt werden, das hätte dann zur Folge, dass 24V an dem Strang anliegen würden.

HTH

Mit der Transistorschaltung ist alles soweit klar?

 

[sklemm]

Warum sollte sich die Spannung vergrößern? Ich glaub man kann davon ausgehen dass da eine konstante Spannung anliegt.

Dann passiert auch nix anderes. Am unteren Ast liegt immer noch die gleiche Spannung -> E2 leuchtet unverändert. Nur der Strom im oberen Ast wird größer.

Wir wissen nicht was das für eine Energieversorgung ist, wer sagt denn, dass die Leuchten nicht an einer Konstantstromquelle hängen? Sicher sind >>12V bei KFZ-Elektronik interessant, aber ausschließen möchte ich es nicht.

Im Falle einer Spannungsquelle hast du recht, da ändert sich für E2 auch nichts, wenn E1 einen Kurzschluss produziert. Ist es eine Stromquelle wird E2 aber dunkler leuchten.

my 2 cents