(ET3-09) Spannungsquellenersatzschaltung – Einfach gut erklärt

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext stellen wir dir als angehenden Techniker die Ersatzspannungsquelle, bzw. Spannungsquellen-Ersatzschaltbild im Detail vor.

Im nächsten Kurstext folgt dann die Stromquellenersatzschaltung.

 

Für ein optimales Verständnis helfen dir drei ausführliche Videoclips und zwei anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema

Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET3-Netzwerkberechnung

 

Merk’s dir!

“Mit der Spannungsquellenersatzschaltung lässt sich ein linearer, verlustbehafteter Zweipol darstellen.”

Spannungsquellenersatzschaltung
Spannungsquellenersatzschaltung
Spannungsquellenersatzschaltung, Ersatzspannungsquelle

 

Ersatzspannungsquelle – Spannungsquellenersatzschaltung – Aktiver Zweipol

Schaue dir für ein besseres Verständnis der Spannungsquellenersatzschaltung zunächst einfach mal die nächste Abbildung an. In diesem Schaltplan ist ein aktiver Zweipol eingezeichnet. 

Spannungsquellenersatzschaltung
Spannungsquellenersatzschaltung
Spannungsquellenersatzschaltung

 

Der aktive Zweipol besitzt eine Spannung U_{AB} zwischen den Klemmen A und B.

Wenn dieser Zweipol nicht belastet wird, so entspricht die Spannung der Leerlaufspannung U_1

Merk’s dir!

Im Grundstromkreis kann für jede Spannungsquelle ein Ersatzschaltbild erzeugt werden. Dies ist möglich indem die Quellenspannung U mit dem inneren Widerstand R_i in Reihe geschaltet wird.

 

Da ein aktiver Zweipol nach außen ein identisches Verhalten aufweist wie eine Spannungsquelle, können wir auch für den Zweipol den inneren Widerstand R_i zwischen den Klemmen A und B bestimmen.

Denn wir erinnern uns, dass die Spannungsquelle einen gewissen Widerstand in Form eines Innenwiderstandes R_i aufweist. Der Innenwiderstand besitzt ebenfalls eine stromhemmende Eigenschaft.

 

Wie misst man das?..

Wenn du dich fragst, wie man die Widerstände in der Praxis misst, dann würden wir dir vorschlagen die Widerstände problemlos mit einem Potentiometer zu bestimmen.

 

Ersatzspannungsquelle – Wissenswertes:

Fassen wir einfach mal die Erkenntnisse dieses Textes zusammen:

1. Jeder aktive Zweipol kann durch eine Ersatzspannungsquelle dargestellt werden.

sowie

2. Die Quellenspannung der Ersatzspannungsquelle hat dabei die Größe der Leerlaufspannung an den Klemmen des Zweipols.

sowie

3. Die Ersatzspannungsquelle kann durch einen Ersatzinnenwiderstand dargestellt werden. Der Ersatzinnenwiderstand ist zur Quellenspannung in Reihe geschaltet und entspricht der Größe des Gesamtwiderstandes.

 

Ausgehend von den obigen Gründen sprechen wir von einer Spannungsquellenersatzschaltung U_{ers}, so wie auch im nächsten Bild eingezeichnet:

Ersatzspannungsquelle
Ersatzspannungsquelle

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem du nun die Spannungsquellenersatzschaltung kennengelernt hast, stellen wir dir im nächsten Kurstext ausführlich die Stromquellenersatzschaltung vor.

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