Elektrische Netzwerke

Aufgabe ii.2

(Schwierigkeitsstufe 2)

Zeitaufwand: 45 Minuten

Schaltbild

Für das oben abgebildete Netzwerk gilt:

Formel

  

a) 

Bei welcher Spannung U1 überschreitet die Teilspannung am Widerstand R5 den Wert von 0,8V?

  

b) 

Wie viel Strom fließt durch R5 bei einer Teilspannung an R5 von 0,8V?

R5 soll nun durch ein besonderes Bauteil ersetzt werden. Dieses Bauteil hat folgende Eigenschaften:

  1. Überschreitet die Spannung am Bauteil einen Wert von 0,8V, kann das Bauteil durch eine Spannungsquelle ersetzt werden, die konstant 0,8V liefert.
  2. Unterschreitet die Spannung am Bauteil den Wert von 0,8V, so ist der Widerstand des Bauteils unendlich hoch.
  

c) 

Welches besondere Bauteil hat die oben genannten Eigenschaften?

  

d) 

Ergänzen Sie den Schaltplan, indem Sie R5 durch das "besondere Bauteil" ersetzen.

  

e) 

Bestimmen Sie für die beiden oben genannten Fälle 1 und 2 eine Formel für die Spannung und eine Formel für die Stromstärke, die die Spannungsquelle U1 liefern muss.