Ersatzspannungsquelle / Ersatzstromquelle

Anja2202 · Anmeldungsdatum: 19.01.2015 Beiträge: 24

ACHTUNG: IM BILD IST EIN FEHLER! 12V anstatt 1V in der Spannungsquelle!

Hallo,
ich habe die Aufgabe, eine Schaltung in eine Ersatzspannungs- und Ersatzstromquelle umzuwandeln.
Damit habe ich aber leider einige Probleme.

Ersatzspannungsquelle:

Ri wird ja so berechnet: (10 Ohm || 2 Ohm) + 2 Ohm = 4,667 Ohm

Uo ist die Klemmenspannung des Schaltbilds in der Zeichnung, bei der Berechnung bin ich mir nicht ganz sicher: durch den Widerstand mit 3Ohm fließt ja kein Strom, also:

10 Ohm + 2 Ohm = 12 Ohm => I=1 A

Dann die Maschenregel:
-12V + 1*2A + Uk = 0 => Uk = 10V = U0 der Ersatzspannungsquelle, der Strom wäre also 2,1 A

Ersatzstromquelle:

Ri ist gleich wie bei der Ersatzspannungsquelle, also 4,667 Ohm.
Wie berechne ich nun I und die Ersatzstromquelle U0 ?

qwertz · Anmeldungsdatum: 25.02.2015 Beiträge: 5

Servus,
wie kommst du auf die Berechnung von Ri? Ri ist einfach der Widerstand den man zu einer idealen Spannungsquelle in Serie schaltet, und der dann das reale Verhalten, nämlich eine Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Last zu erhalten. In deinem Fall ist Ri also genau 2Ohm! Deine Berechnung des Stroms von 1A stimmt. Damit fallen an dem Innenwiderstand deiner Ersatzspannungsquelle Ui=Ri*1A =2Ohm*1A =2V ab. Dein Lastwiderstand R1 sieht also eine Spannungsquelle mit 10V!

Was die Stromquelle betrifft, kann ich dir leider nicht helfen, da die Schaltung eine Spannungsquelle und keine Stromquelle ist.So wie eine ideale Spannungsquelle den Innenwiderstand 0 hat, hat eine ideale Stromquelle einen unendlich hohen Innenwiderstand bzw eine reale Stromquelle zumindest einen wesentlich höheren Innenwiderstand als der Lastwiderstand.
Wenn in deiner Anordnung R2 z.B. 10kOhm wäre, dann wäre die Anordnung eine Stromquelle, da dann der Strom weitgehend von R2 unabhängig ist (solange er deutlich kleiner bleibt als die 10kOhm).

Ich hoffe, das hat ein bißchen geholfen.

Anja2202 · Anmeldungsdatum: 19.01.2015 Beiträge: 24

Vielen Dank qwertz für deine Antwort!

Ich habe es in der Uni wie folgt gelernt:

Der Innenwiderstand Ri ergibt sich, indem man alle Spannungsquellen kurzschließt und von den Klemmen in die Schaltung “hineinsieht”.

Also werden alle Widerstände berücksichtigt, und in der Ersatzspannungsschaltng ergibt sich ein Widersandswert aus 10 Ohm Parallel zu 2 Ohm und danach +3 Ohm wegen Serienschaltung. In diesem Punkt bin ich mir sicher.

Gut, dass du mir I und U0 bestätigen konntest,
besten Dank für deine Antwort!

Die Spannungsquelle kann man aber in eine Stromquelle umformen,
dazu bräuchte ich dringend eine Erklärung bzw ein Vorgehen.

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3405

Anja2202 · Anmeldungsdatum: 19.01.2015 Beiträge: 24

Vielen Dank Michael.

Also sähe das ganze so aus ?

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3405

Hallo,