refactor: innenwiederstand

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Matthias Jung
2026-05-17 00:28:44 +02:00
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Die Spannungsquelle besitzt einen Innenwiderstand $R_i$, an dem unter Belastung eine Spannung abfällt.
Zunächst berechnen wir den Strom durch den Belastungswiderstand:
$ I = \frac{U}{R} = \frac{\qty{4,8}{\volt}}{\qty{1,2}{\ohm}} = \qty{4}{\ampere} $
Die Spannung ist von $\qty{5,0}{\volt}$ auf $\qty{4,8}{\volt}$ abgesunken.
Am Innenwiderstand fallen also ab:
$ U_i = \qty{5,0}{\volt} - \qty{4,8}{\volt} = \qty{0,2}{\volt} $
Nun kann der Innenwiderstand berechnet werden:
$ R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{\qty{0,2}{\volt}}{\qty{4}{\ampere}} = \qty{0,05}{\ohm} $
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Die Leerlaufspannung der Spannungsquelle beträgt:
$ U_0 = \qty{13,5}{\volt} $
Unter Belastung sinkt die Klemmenspannung auf:
$ U = \qty{12,4}{\volt} $
Am Innenwiderstand fällt daher folgende Spannung ab:
$ U_i = \qty{13,5}{\volt} - \qty{12,4}{\volt} = \qty{1,1}{\volt} $
Gegeben ist außerdem ein Strom von:
$ I = \qty{0,9}{\ampere} $
Mit dem Ohmschen Gesetz ergibt sich der Innenwiderstand zu:
$ R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{\qty{1,1}{\volt}}{\qty{0,9}{\ampere}} \approx \qty{1,22}{\ohm} $
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Die Leerlaufspannung beträgt:
$ U_0 = \qty{13,5}{\volt} $
Unter Belastung sinkt die Klemmenspannung auf:
$ U = \qty{13}{\volt} $
Die Spannungsdifferenz fällt am Innenwiderstand der Spannungsquelle ab:
$ U_i = \qty{13,5}{\volt} - \qty{13}{\volt} = \qty{0,5}{\volt} $
Gegeben ist außerdem ein Strom von:
$ I = \qty{2}{\ampere} $
Mit dem Ohmschen Gesetz ergibt sich der Innenwiderstand zu:
$ R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{\qty{0,5}{\volt}}{\qty{2}{\ampere}} = \qty{0,25}{\ohm} $
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Die Leerlaufspannung der Spannungsquelle beträgt:
$ U_0 = \qty{13,8}{\volt} $
Unter Belastung sinkt die Klemmenspannung auf:
$ U = \qty{13,6}{\volt} $
Am Innenwiderstand fällt daher folgende Spannung ab:
$ U_i = \qty{13,8}{\volt} - \qty{13,6}{\volt} = \qty{0,2}{\volt} $
Gegeben ist außerdem ein Strom von:
$ I = \qty{20}{\ampere} $
Mit dem Ohmschen Gesetz ergibt sich der Innenwiderstand zu:
$ R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{\qty{0,2}{\volt}}{\qty{20}{\ampere}} = \qty{0,01}{\ohm} = \qty{10}{\milli\ohm} $