Innenwiederstand von Spannungsquellen Jede Spannungsquelle hat einen Innenwiederstand. Dieser ist Ausschlaggebend für ihre Leistung. Theoretisch ist also in einer Batterie eine Batterie in Reihe zu einem Wiederstand geschaltet. (Abb.1) Praktisch gesehen ist natürlich kein Wiederstand in einer Batterie. Der Innenwiederstand entsteht in der Spannungsquelle selber. Es können nur maximal 50% der Leistung einer Stromquelle Ausgenutzt werden. Dies ist begründet in der Leistungsanpassung. Leistungsan- passung bedeutet, das die Leistung einer Stromquelle mit der Leistung des Verbrauchers angeglichen wird. Leistungsanpassung liegt vor wenn der Innenwiederstand gleich dem Lastwiederstand (Verbraucher) ist. Jetzt teilt sich die Leistung zu 50% auf den Innenwiederstand und 50% auf den Lastwiederstand. Also wird die Hälfte der Leistung die eine Stromquelle abgibt in ihr "verbraten". Aus diesem Grund werden Batteriehen auch warm/heiß wenn man viel Leistung entnimmt. Normal wird jedoch weit weniger als 50% der Leistung einer Stromquelle verbraucht/genutzt. Dies liegt an der Spannungs- oder Stromanpassung: Spannungsanpassung liegt vor, wenn die Spannung (UKL) der Stromquelle dem Verbraucher angepaßt wird. Spannungsanpassung ist daran zu erkennen das der Lastwiederstand (der Verbraucher) großer ist als der Innenwiederstand der Stromquelle (RL > RI). Stromanpassung liegt vor, wenn der Strom (I) dem Lastwiederstand angepaßt wird. Dies ist der Fall, wenn der Laswiederstand kleiner als der Innenwiederstand der Stromquelle ist (RL < RI). Zu der Berechnung: UKL = U0 - URI Also die Klemmspannung (UKL) ist gleich Spannung der Stromquelle (U0) minus Spannund die am Innenwiederstand abfällt (URI). UKL = U0 - ( RI * I ) Wenn man die Spannung die am Innenwiederstand abfällt nicht weiß, kann man diese mit dem RI * I errechnen. Dies setzt man dann in die Formal ein. 0 = U0 + URI + UL Zählt man alle Spannungen zusammen muß sich NULL ergeben. U0 hat hierbei einen negativer Wert. Dies ist so begründet: URI und UL Verbrauchen eine gewisse Spannung (Positiv gesehen). U0 verbraucht keine Spannung, sondern erzeugt welche, deswegen im negativem Bereich. I = UKL / RL = UI / RI Der Stromfluß muß überall gleich sein. Mit der Formel I = U / R muß man überall den gleichen Stromfuß errechnen können. RI = RL UI = UKL Diese Gesetztmäßigkeit gilt nur bei der Leistungsanpassung! Sie ist darauf zurückzuführen, das der Innenwiederstand gleich dem Lastwiederstand ist. -> Gleiche Wiederstände in Reihe geschaltet (Spannungteiler) teilen sich die Spannung gleich auf. U0 = UI = I * RI Diese Gesetzmäßigkeit liegt nur dann vor wenn der Lastwiederstand gleich NULL ist. Also Kurzschluß. I wird oft als Kurzschlußstrom Angegeben, in diesen Fällen wird auf diese Gesetzmäßigkeit bezogen. UKL = U0 Diese Gesetztmäßigkeit liegt vor, wenn der Lastwiederstand (RL) gleich UNENDLICH ist. Also kein Verbraucher angeschlossen ist. Diese Spannung wird oft als Leerlaufspannung beschrieben. Durch umstellen kann man die jeweils unbekannten Werte errechnen.