### Spannungsquelle [picture:1018:a_vsource_schematic:Ersatzschaltbild Spannungsquelle] * Reale Spannungsquelle wird mit $R_L$ belastet → Klemmenspannung $U_k$ sinkt * Grund ist der Innenwiderstand * Ohne Belastung / im Leerlauf: $U_q = U_L$ --- ### Innenwiderstand * Nicht messbar mit einem Multimeter * Rechnerisch ermitteln:
$R_i$ = $\frac{\Delta U}{\Delta I}$
* Leerlauf: $I = 0A$ * Belastung mit $R_L$:
$I_L = \frac{U_L}{R_L}$
--- ### Innenwiderstand Spannungsquelle $(\Delta U = 0V)$; $R_i = \frac{\Delta U}{\Delta I} = \frac {0}{xxx} = 0\ \Omega$ Ideale Spannungsquellen sollen einen sehr niedrigen Innenwiderstand $R_i$$\ll$$R_L$ aufweisen, im Idealfall: 0 Ohm, dann bleibt die Ausgangsspannung bei Belastung unverändert. --- ### Strombegrenzung * In Labornetzteilen eingebaut * Laststrom übersteigt eine maximale Stromstärke * → Klemmenspannung wird abgesenkt * → Laststrom bleibt konstant * Funktion der Konstantstromquelle --- ### Innenwiderstand Stromquelle $R_i = \frac{\Delta U}{\Delta I}$; $(\Delta I = "\textrm{Null}" A)$; $R_i = \frac{\Delta U}{"\textrm{Null}"} = "\textrm{unendlich}"\ \Omega$ Ideale Stromquellen sollen einen sehr hohen Innenwiderstand $R_i$$\gg$$R_L$ aufweisen. Idealfall: "unendlich" Ohm, dann bleibt der Laststrom bei Änderung des Lastwiderstandes konstant, deshalb spricht man auch von Stromanpassung. --- [question:AB201] --- ### Leistungsanpassung * Optimale Leistungsabgabe von Sender zu Antenne * $R_i = R_L$ --- style="font-size: 0.7em;" |c: Zusammenfassung Innenwiderstand | c: Innenwiderstand | | Spannungsanpassung bei einer Konstantspannungsquelle| $R_i$ = "sehr niederhohmig" ; theoretisch $0\ \Omega$; $R_i$$\ll$$R_L$ identisch mit $R_L$$\gg$$R_i$| |Stromanpassung bei einer Konstantstromquelle|$R_i$ = "sehr hochohmig" ; $R_i$$\gg$$R_L$ identisch mit $R_L$$\ll$$R_i$ | | Leistungsanpassung bei Verstärkern| $R_L$ = $R_i$| [table:a_Innenwiderstand Zusammenfassung:Zusammenfassung zum Innenwiderstand] --- [question:AG401] --- [question:AB202] --- [question:AB203] --- [question:AB204] --- [question:AB207] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 13,5V$ * gegeben: $U_{Kl} = 13V$ * gegeben: $I = 2A$ * gesucht: $R_i$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{13,5V-13V}{2A} = 0,25Ω$ --- [question:AB208] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 13,8V$ * gegeben: $U_{Kl} = 13,6V$ * gegeben: $I = 20A$ * gesucht: $R_i$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{13,8V-13,6V}{20A} = 10mΩ$ --- [question:AB206] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 13,5V$ * gegeben: $U_{Kl} = 12,4V$ * gegeben: $I = 0,9A$ * gesucht: $R_i$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{13,5V-12,4V}{0,9A} = 1,22Ω$ --- [question:AB205] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 5,0V$ * gegeben: $U_{Kl} = 4,8V$ * gegeben: $R_L = 1,2Ω$ * gesucht: $R_i$ $I = \frac{U_{Kl}}{R_L} = \frac{4,8V}{1,2Ω} = 4A$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{5,0V-4,8V}{4A} = 0,05Ω$