Niemand mag kalten Kaffee! Darum muss ein Kaffeetassenwärmer her! Aber das Zeug was man kaufen kann taugt alles nichts! USB2/1 liefert nicht genügend Leistung und USB3 ist eine Vergewaltigung der kleine Kabelchen. Noch dazu habe ich keinen USB3 Port am Laptop. Eine simple Heizplatte mit einem EIN/AUS Schalter langt doch vollkommen. So wie die in meiner Kaffeemaschine....
In der Bastelkiste finden sich noch ein paar Hochlast Widerstände. Und ein Spielzeug Transformator, welcher ca 16W Leistung liefert, ist auch noch vorhanden. Da müsste sich doch eine passende Kombination von Widerständen finden lassen?! Meine Versuche von Hand zeigen ein mögliches, aber nicht optimales Ergebnis: kein Widerstand wird überlastet, die Leistung in der Summe ist auch okay, aber die Widerstände werden sehr ungleich belastet. Einige bleiben fast kalt, andere werden sehr heiß.
Ein Computerprogramm soll es lösen!
Jede Kombination aus Widerstand, parallel und seriell Schaltung sollte von der Laufzeit her kein Problem sein. Aber da ich momentan keine Idee habe, wie man da alle Möglichkeiten durchgeht, will ich es erst mal als Optimierungsproblem beschreiben.
Die constraints sind, dass kein Widerstand überlastet wird. Also, dass die elektrische Leistung gebildet aus Spannung und Strom nicht über die maximale Leistung des Widerstandes liegt.
Die fitness Funktion berechnet die elektrische Leistung aller Widerstände, diese soll maximal sein.
Da die zufällig erstellte Schaltung durchaus komplex werden kann, langen die einfachen Rechenregeln für parallel und seriell Schaltung nicht. Da wird sich ein elektrisches Netzwerk bilden mit Knoten und Schleifen Regeln. Kirchhoffsche Regeln ... die werden in eine Matrix übersetzt die man dann löschen kann. Ich glaube so war das.
Mein erster Versuch sieht so aus:
--+--| 47 |--+----+--| 68 |------------+--- +--| 47 |--+ | | +--| 47 |--+ +--| 33 |--+--| 1 |--+ +--| 47 |--+ +--| 12 |--+
Eine parallel Schaltung aus vier 47 Ohm Widerständen. Das ergibt 47/4=11.75 Ohm. Plus eine parallel Schaltung von 68 Ohm mit einer Kombination einer parallel Schaltung von 33 mit 12 Ohm in Reihe zu 1 Ohm. Das ergibt in der Summe (gemessen) 20.9 Ohm. Bei einer Spannung von 16V ergibt das ein Strom von 16/20.9=0.77A und einer Leistung von 16*0.77=12.3W Ob das langt, den Kaffee warm zu halten, muss noch ermittelt werden ;)
Hier ein Bild des fliegenden Aufbaus:
