Quellenersatzschaltungen

Mit Hilfe einer Spannungsquellenersatzschaltung oder einer Stromquellenersatzschaltung kann das U/I-Verhalten einer Quelle modelliert werden. Bei Quellenschaltungen geht man von einer idealen Spannungsquelle oder einer idealen Stromquelle aus.

Betriebsfälle

In Abhängigkeit des Belastungswiderstandes $R_B \;$ gibt es zwei extreme Betriebsfälle:

Leerlauf

$R_B = \infty \;$

Der Strom ist $I = 0 \;$ und an den Klemmen tritt die Leerlaufspannung $U_0 \;$ auf.

Wertepaar für diesen Betriebsfall:

• $U = U_0 \;$
• $I = 0 \;$

Kurzschluss

$R_B = 0 \;$

Es fließt der Kurzschlussstrom $I = I_K \;$und wegen $U = I \cdot R_B \;$ ist bei $R_B = 0 \;$ auch $U = 0 \;$.

Wertepaar für diesen Betriebsfall:

• $U = 0 \;$
• $I = I_K \;$

Spannungsquellenersatzschaltung

$U_q = U_0 \;$ $R = R_i = \cfrac{U_q}{I_K} = \cfrac{U_0}{I_K} \;$ Der Innenwiderstand der Quelle gibt die Beziehung zwischen Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom an. Das Klemmenverhalten der Spannungsquellenersatzschaltung wird durch die folgende Gleichung beschrieben. $U = U_0 - I \cdot R_i\;$

Stromquellenersatzschaltung

$I_q = I_K \;$ $R_I = \cfrac{U_0}{I_K} \;$ Aus Kurzschluss erhält man die Werte der Elemente der Ersatzschaltung. Das Klemmenverhalten der Ersatzschaltung wird durch die folgende Gleichung beschrieben. $I = -\cfrac{I_K}{U_0} \cdot U + I_K \;$

U-I-Kennlinie

Siehe auch

• Grundstromkreis
• Elektrischer Widerstand
• Elektrische Spannung
• Elektrischer Strom