50ohm-contents-dl/contents/slides/innenwiderstand.md

Spannungsquelle

[picture:1018:a_vsource_schematic:Ersatzschaltbild Spannungsquelle] * Reale Spannungsquelle wird mit $R_L$ belastet → Klemmenspannung $U_k$ sinkt * Grund ist der Innenwiderstand * Ohne Belastung / im Leerlauf: $U_q = U_L$

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Innenwiderstand

* Nicht messbar mit einem Multimeter * Rechnerisch ermitteln:
$R_i$ = $\frac{\Delta U}{\Delta I}$ * Leerlauf: $I = 0A$ * Belastung mit $R_L$:
$I_L = \frac{U_L}{R_L}$

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Innenwiderstand Spannungsquelle

(\Delta U = 0V); R_i = \frac{\Delta U}{\Delta I} = \frac {0}{xxx} = 0\ \Omega

Ideale Spannungsquellen sollen einen sehr niedrigen Innenwiderstand $R_i$$\ll$$R_L$ aufweisen, im Idealfall: 0 Ohm, dann bleibt die Ausgangsspannung bei Belastung unverändert.

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Strombegrenzung

• In Labornetzteilen eingebaut
• Laststrom übersteigt eine maximale Stromstärke
• → Klemmenspannung wird abgesenkt
• → Laststrom bleibt konstant
• Funktion der Konstantstromquelle

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Innenwiderstand Stromquelle

R_i = \frac{\Delta U}{\Delta I}; (\Delta I = "\textrm{Null}" A); R_i = \frac{\Delta U}{"\textrm{Null}"} = "\textrm{unendlich}"\ \Omega

Ideale Stromquellen sollen einen sehr hohen Innenwiderstand $R_i$$\gg$$R_L$ aufweisen. Idealfall: "unendlich" Ohm, dann bleibt der Laststrom bei Änderung des Lastwiderstandes konstant, deshalb spricht man auch von Stromanpassung.

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[question:AB201]

Leistungsanpassung

• Optimale Leistungsabgabe von Sender zu Antenne
• R_i = R_L

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|c: Zusammenfassung Innenwiderstand | c: Innenwiderstand | | Spannungsanpassung bei einer Konstantspannungsquelle| R_i = "sehr niederhohmig" ; theoretisch 0\ \Omega; R_i\llR_L identisch mit R_L\gg$R_i$| |Stromanpassung bei einer Konstantstromquelle|R_i = "sehr hochohmig" ; R_i\ggR_L identisch mit R_L\llR_i | | Leistungsanpassung bei Verstärkern| R_L = $R_i$| [table:a_Innenwiderstand Zusammenfassung:Zusammenfassung zum Innenwiderstand]

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[question:AG401]

[question:AB202]

[question:AB203]

[question:AB204]

[question:AB207]

Lösungsweg

• gegeben: U_0 = 13,5V
• gegeben: U_{Kl} = 13V
• gegeben: I = 2A
• gesucht: R_i

$R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{13,5V-13V}{2A} = 0,25Ω$ --- [question:AB208] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 13,8V$ * gegeben: $U_{Kl} = 13,6V$ * gegeben: $I = 20A$ * gesucht: $R_i$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{13,8V-13,6V}{20A} = 10mΩ$ --- [question:AB206] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 13,5V$ * gegeben: $U_{Kl} = 12,4V$ * gegeben: $I = 0,9A$ * gesucht: $R_i$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{13,5V-12,4V}{0,9A} = 1,22Ω$ --- [question:AB205] --- #### Lösungsweg * gegeben: $U_0 = 5,0V$ * gegeben: $U_{Kl} = 4,8V$ * gegeben: $R_L = 1,2Ω$ * gesucht: $R_i$ $I = \frac{U_{Kl}}{R_L} = \frac{4,8V}{1,2Ω} = 4A$ $R_i = \frac{U_i}{I} = \frac{U_0-U_{Kl}}{I} = \frac{5,0V-4,8V}{4A} = 0,05Ω$