Hallo, es ist ja unzulässig, zwei Spannungsquellen parallel zu schalten, wenn U1!=U2 bzw. 2 Stromquellen in Reihe, wenn I1!=I2. Aber wie sieht es in der Kombination von beiden aus. Darf ich jede Stromquelle mit einer Spannungsquelle parallel bzw. in Reihe schalten?
Nein, das geht auch nicht so einfach. Jede Stromquelle ist gleichzeitig auch eine Spannungsquelle, denn nur eine vorhandene Spannung läßt auch einen Strom fließen. MfG Paul
Ja das ist klar. Man kann die Stromquelle ja durch eine Ersatzschaltung ersetzen. Aber wann wäre denn eine solche Zusammenschaltung überhaupt zulässig? U=Spannungsquelle I=Stromquelle R=Widerstand +Reihe, || parallel U+I+R U||I I||I I||I||R
Kommt drauf an. Spannungsquelle mit 10V und Stromquelle mit 1A parallel an nem 5Ohm Widerstand geht: Spannungsquelle wird ebenfalls mit 1A belastet und es stellen sich 10V über dem Widerstand ein Geht die Spannungsquelle bei 500mA in die Strombegrenzung funktionierts auch noch: 7,5V am Widerstand bei 1,5A Nimmst du den Widerstand weg versucht die Stromquelle den Strom rückwärts durch die Spannungsquelle zu pumpen. Da fängts dann evtl. an zu rauchen... Problemlos ists eigentlich nur solange beide Quellen zu jedem Zeitpunkt belastet sind (auch keine Nanosekunde Strom/Spannung in Gegenrichtung). Oder aber deine Quellen können auch als Last in den relevanten Quadranten fungieren.
Gut also geht eine gemischte Zusammenschaltung generell nur bei Last. Nochmal zu speziellen Fällen: U+I+R. Geht das? Eigentlich nicht. Denn die Stromquelle bestimmt ja den Strom. U||I. geht das, wenn die Stromrichtungen übereinstimmen? I||I||R. Das sollte eigentlich funktionieren.
IMHO geht die Zusammenschaltung von Strom- und Spannungsquelle grundsätzlich schon. In der Praxis mag es allerdings manche Einschränkung geben. Z.B. eine theoretische Spannungsquelle kann auch Strom aufnehmen, ein praktische eher selten (ein Längsregler nicht, aber manche Schaltreglervarianten sehr wohl). Aber ein einfaches Beispiel zeigt, dass eine Spannungsquelle ja auch mit einer Stromsenke (=umgepolte Stromquelle) ein ganz normales Bild liefert - die Senke bestimmt einfach den entnommenen Strom und die Spannungsquelle hat keinen Anlass, was anderes als einen Widerstand zu vermuten und liefert den Strom. Auch die Reihenschaltung ist möglich. Nimm eine Stromquelle an einer Last R. Es wird die Spannung U=R*I entstehen. Setzt du jetzt noch eine Spannungsquelle in Reihe, so wird sich eben die 'Klemmspannung' an der Stromquelle um die der Spannungsquelle verringern - so dass an dem Widerstand wieder dieselbe Spannung anliegt und so der von der Stromquelle gewollte Strom auch fließen kann. Ich würde sogar soweit gehen zu sagen: Bei der Stromquelle wird der eingestellte Strom fließen, selbst wenn dazu die auftretende Klemmspannung an ihr negativ werden müsste (weil im Beispiel die Serienspannungsquelle zu hoch eingestellt sei). Man kann sicherlich auch eine solche bauen. Auch hier wird es in der Praxis wieder zu vielen Einschränkungen kommen - es wird aber in Grenzen möglich sein.
Hallo Markus, > es ist ja unzulässig, zwei Spannungsquellen parallel zu schalten, wenn > U1!=U2 bzw. 2 Stromquellen in Reihe, wenn I1!=I2. Aber wie sieht es in > der Kombination von beiden aus. Darf ich jede Stromquelle mit einer > Spannungsquelle parallel bzw. in Reihe schalten? Deine Frage hört sich sehr nach einer Übungsaufgabe für Elektrotechnik (1. Semester) an. Du kannst grundsätzlich eine (ideale) Spannungsquellen und eine (ideale) Stromquelle beliebig zusammenschalten. Aufpassen mußt Du grundsätzlich, wenn sich irgendwo ein Widerspruch gegen die Maschen- oder Knotenpunktregel, oder gegen Bauelementebeziehungen ergibt. Zwei Beispiele hast Du ja schon benannt. Ein weiteres Beispiel ist der Betrieb einer Stromquelle in Serie mit einer idealen Diode in Sperrichtung. In der Praxis gelten jedoch zusätzliche Randbedingungen: So gibt es beispielsweise Spannungsquellen, die nur positive Ströme vertragen und Stromquellen, die nur positive Spannungen erzeugen können. Das sollte aber (noch) nicht Deine Sorge sein. Typisches Beispiel: Das typische Beispiel, bei dem Du eine Stromquelle und Spannungsquelle gemeinsam betreibst, ist das Laden eines Akkus (bzw. das Entladen des Akkus mit einem Verbraucher, der einen konstanten Strom fordert). Gruß, Michael
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