Reale Spannungsquellen

Bislang hatte ich in den vergangenen Folgen von Spannungsquellen gesprochen, die stets die gleiche Spannung zur Verfügung stellen.

Diese Spannungsquellen nennt man auch ideale Spannungsquellen.

Bei realen Spannungsquellen sinkt die Klemmenspannung bei Belastung. Im Gegensatz zur idealen Spannungsquelle, die immer die gleiche Spannung zur Verfügung stellt ist bei der realen Spanungsquelle die Klemmenspannung also abhängig von der Last.

Das Parallelschalten von weiteren Lastwiderständen sorgt also dafür, dass Spannung und Strom der anderen Lastwiderstände beeinflusst werden.

Das kannst Du zu Hause selbst einmal ausprobieren. Wenn Du eine Batterie nimmst, am besten eine, die schon etwas „schwach auf der Brust“ ist, und mit einem Multimeter die Klemmenspannung misst, und die Batteriespannung anschließend mit einem Widerstand belastet, dann wirst Du sehen, dass die Spannung unter Belastung sinkt.

Aus diesem Grund solltest Du Batteriespannung unter Belastung prüfen, denn es nützt Dir nichts, wenn eine Batterie noch eine Leerlaufspannung von 1,4 V besitzt. In einem Gerät eingebaut aber nur noch eine Spannung von beispielsweise 1,2 V zur Verfügung stellt.

Der Aufbau einer realen Spannungsquelle

Eine reale Spanungsquelle kann man durch die Reihenschaltung einer idealen Spannungsquelle und einem Innenwiderstand modellieren.

Durch den Stromfluss bei Belastung fällt dann am Innenwiderstand eine Spannung ab, die dafür sorgt, dass an den Klemmen nicht die volle (Leerlauf-)Spannung zur Verfügung steht.

Im Video werde ich diese Zusammenhänge noch einmal verdeutlichen.

Noch Fragen zum Video?


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Deine Aufgabe

Auch heute gibt es wieder eine Aufgabe aus dem Buch Elektro T, Grundlagen der Elektrotechnik
.
Ein Blei-Akkumulator hat die Leerlaufspannung U0=14,2 V.
Bei Belastung mit I=6A sinkt die Klemmenspannug auf 14V.

Berechne:

  • Den Innenwiderstand des Akkumulators
  • Den größtmöglichen Strom und
  • Die Klemmenspannung bei Belastung mit 50 A.

In der nächsten Folge zeige ich eine mögliche Lösung der Aufgabe.