Schulprojekt:Prototypenbau/Elektronik/Ersatzspannungsquelle

Ersatzspannungsquelle

Quelle: Helmholz-Satz

Man kann jedes lineare Netzwerk mit Strom und Spannungsquellen durch eine Ersatzspannungsquelle ersetzen. Die an dieses Netzwerk angeschlossene Last muss nicht linear sein (Z.B. Kondensator, Diode)

Vorgehensweise:

1.) Die Last wird vom Netzwerk getrennt und die Leerlaufspannung U0 ermittelt

$k\Omega \mathrm {\colon } =1000\Omega$, ${\mathit {V1}}\mathrm {\colon } =10V$, ${\mathit {R1}}\mathrm {\colon } =6k\Omega$, ${\mathit {R2}}\mathrm {\colon } =4k\Omega$

$I\mathrm {\colon } ={\frac {\mathit {V1}}{{\mathit {R1}}+{\mathit {R2}}}}={\text{1.000}}{\mathit {mA}}$, ${U}_{0}\mathrm {\colon } ={\mathit {R2}}\cdot I={\text{4.000}}V$

2.) Man schaut aus Richtung der Last auf das Netzwerk, öffnet alle Stromquellen und schließt alle Spannungsquellen kurz.

Ein Netzwerk aus Ohmschen Widerständen hat die selbe Lastkennlinie wie ein Spannungserzeuger.

Der Ersatzinnenwiderstand des Netzwerks ist gleich dem Widerstand bei kurzgeschlossener Quelle.

${R}_{i}\mathrm {\colon } ={\frac {{\mathit {R1}}\cdot {\mathit {R2}}}{{\mathit {R1}}+{\mathit {R2}}}}={\text{2.400}}k\Omega$