Hallo liebe Community, ich stehe momentan vor einem kleinen Logikproblem bezüglicher idealer Strom- und Spannungsquellen :( Überall werden folgende Aussagen getroffen: Der Innenwiderstand einer idealen Spannungsquelle ist Ri=0 Ohm. Der Innenwiderstand einer idealen Stromquelle ist Ri=oo Ohm (unendlich Ohm). Dies wird immer wie eine Verständlichkeit gehandhabt, bzw. bei uns in der Uni wie axiomatisch eingeführt, ohne jedwelche Begründung. Meine erste Frage wäre daher folgende: - Welcher Widerstand ist mit dem Innenwiderstand idealer Quellen gemeint? Ist es der Widerstand quasi des "Symbols" selbst, oder ist es bei der Spannungsquelle der Widerstand der in Reihe zur Quelle liegt und bei der Stromquelle der, der Parallel dazu liegt? Und falls es die sein sollten, die in Reihe bzw. Parallel zu den Quellen liegen, wie groß ist der den Widerstand der Quellen selbst (also des "Symbols" :) ). Meine zweite Frage wäre noch folgende: Warum darf man Stromquellen beispielweise bei der Berechnung des Innenwiderstandes für das Verfahren der Ersatzspannung- Ersatzstromquelle (Thevenin und Norton-Theoreme) als Leitungsunterbrechung und Spannungsquellen als überbrückt betrachten? Ihr müsst verstehen, dass diese Fragestellung micht heute zuerst "gequält" hat und anschließend daraus die Problematik mit den Quellen resultiert ist :( Die ganze Sache mit Stromquelle als Leitungsunterbrechung und Spannungsquelle überbrückt lässt mich sehr an mir selbst zweifeln weil ich scheinbar zu blöd bin das gänzlich zu verstehen :S Vielleicht könnt ihr mir helfen und mir das ganze näher bringen. Ich würde mich sehr freuen und danke euch im Voraus für eure Geduld/Mühe! Beste Grüße, Manuel
siehe z.B. "Ideale und reale Spannungsquellen" in: http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsquelle bzw. "Ideale Stromquelle" in: http://de.wikipedia.org/wiki/Stromquelle
Bei der Spannungsquelle sollte es eigentlich einfach sein sich das vorzustellen. Egal welchen Strom du entnimmst ändert sich die Spannung nicht. Also muß der Innenwiderstand 0 sein. Bei der Stromquelle ist es ähnlich aber nicht mehr ganz so trivial sich das vorzustellen. Bei einer idealen Stromquelle ändert sich der Strom nicht, egal was du an die Stromquelle anschliesst. Auch wenn das eine andere Spannungsquelle oder Stromquelle ist. Daraus folgt aber auch, daß egal was du an eine Seite der Stromquelle anschliesst es ändert nichts am Strom und hat damit an der anderen Seite der Stromquelle keinerlei merkbare Auswirkung. Also verhält sie sich als wäre keine Verbindung zwischen den beiden Polen, ergo Widerstand unendlich, nur mit dem einen Unterschied zu einer Unterbrechung, daß hier konstant ein bestimmter Strom fliesst.
Also ideale Spannungs- oder Stromquellen gibt es in Wirklichkeit gar nicht. Man versucht das Verhalten einer zB. Batterie elektrotechnisch nachzuempfinden. Eine reale Batterie wäre die Reihenschaltung einer "idealen Spannungsquelle" (die gibt es nicht) mit einem Widerstand. Unsere Erfahrung zeigt, das, je höher der entnommene Strom aus der Baterie ist, je geringer ist die noch vorhandene Spannung. Also hat die Batterie einen Innenwiderstand (den gibt es aber in Wirklichkeit auch nicht.) Eine Batterie hateben Spannungsverluste durch verschiedene chemische Effekte. Diese "Effekte" werden im Ersatzschaltbild als Innenwiderstand angenommen. Analog hat eine "ideale Stromquelle" einen sehr hohen Innenwiderstand (Serienwiderstand). Eine ideale Stromquelle wäre zB. eine spannungsquelle mit einer sehr hohen spannung und einem sehr hohen widerstand in reihe, so, das egal was ich anschliesse , in etwa, derselbe strom fliesst.
Udo Schmitt schrieb: > Bei einer idealen Stromquelle ändert sich der Strom nicht, egal was du > an die Stromquelle anschliesst. Auch wenn das eine andere > Spannungsquelle oder Stromquelle ist. > Daraus folgt aber auch, daß egal was du an eine Seite der Stromquelle > anschliesst es ändert nichts am Strom und hat damit an der anderen Seite > der Stromquelle keinerlei merkbare Auswirkung. Also verhält sie sich als > wäre keine Verbindung zwischen den beiden Polen, ergo Widerstand > unendlich, nur mit dem einen Unterschied zu einer Unterbrechung, daß > hier konstant ein bestimmter Strom fliesst. Vielen Dank für die Antworten. Die Wikipediaartikel habe ich bereits gelesen. @Udo Schmitt: Könntest du deine Erklärung, bezogen auf die Stromquelle noch etwas vertiefen und noch ausführlicher werden? Also ich weiß dass eine ideale Stromquelle einen konstanten Strom unabhängig von der Last liefert. Die größe der Last entscheidet dann quasi über den Spannungsfall an der Quelle. So wie ich deine Aussage verstehe, wirkt die Stromquelle quasi wie eine Leitungsunterbrechung mit dem einzigen Unterschied, dass aus ihrem Klemmen ein konstanter Strom fließt. Diesen Punkt habe ich in der Erklärung glaube ich noch nicht hundertprozentig verstanden :( Und nochmal die kleine Frage am Rande: Wenn wir über Innenwiderstand einer idealen Quelle sprechen, dann sind damit die Widerstände der Quelle selbst, d.h. nicht der Parallelwiderstand einer Stromquelle gemeint richtig? Ich weiß, diese Fragen sind wahrscheinlich wirklich dumm, aber ich stecke da einfach schon bei den Grundlagen der ET fest :(
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DunkDream schrieb: > - Welcher Widerstand ist mit dem Innenwiderstand idealer Quellen > gemeint? Ideale Quellen haben vom prinzip her keinen Widerstand(er ist nicht vorhanden), sonst wären sie ja nicht ideal. Was musst du mit den Widerständen der linearen Quellen machen damit sie ein ideales Verhalten zeigen? genau das: > Der Innenwiderstand einer idealen Spannungsquelle ist Ri=0 Ohm. > Der Innenwiderstand einer idealen Stromquelle ist Ri=oo Ohm (unendlich > Ohm). DunkDream schrieb: > Und falls es die sein sollten, die in Reihe bzw. Parallel zu den Quellen > liegen, wie groß ist der den Widerstand der Quellen selbst (also des > "Symbols" :) ). Ideale Quellen: siehe oben, lineare Quellen sollten entsprechend beschriftet sein. DunkDream schrieb: > Warum darf man Stromquellen beispielweise bei der Berechnung des > Innenwiderstandes für das Verfahren der Ersatzspannung- > Ersatzstromquelle (Thevenin und Norton-Theoreme) als > Leitungsunterbrechung und Spannungsquellen als überbrückt betrachten? Wie soll es anders gehen? Spannungsquelle: Spannung bekannt, also muss man kurzschließen um den Strom zu messen. Offen fließt ja kein Strom. Stromquelle: Strom bekannt, also muss man offenlassen um die Spannung zu messen, bei Kurzschluss wäre ja U=0.
DunkDream schrieb: > Warum darf man Stromquellen beispielweise bei der Berechnung des > Innenwiderstandes für das Verfahren der Ersatzspannung- > Ersatzstromquelle (Thevenin und Norton-Theoreme) als > Leitungsunterbrechung und Spannungsquellen als überbrückt betrachten? Nun, das erklärt sich gerade aus der Tatsache, dass die Spannungsquelle einen Innenwiderstand → 0 hat, deshalb ist diese wie ein Kurzschluss für die anderen Quellen im System zu sehen und die Stromquelle einen Ri → ∞, dadurch wirkt sie wie eine Unterbrechung für die anderen Teile. Für die Berechnungsverfahren werden einfache die Teile einzeln betrachtet mit dem oben genannten Ersatz und die resultierenden Teilergebnisse überlagert. Falls Innenwiderstände bei den Berechnungen berücksichtigt werden, so muss man sie explizit einzeichnen und in die Rechnung einbeziehen. DunkDream schrieb: > - Welcher Widerstand ist mit dem Innenwiderstand idealer Quellen > gemeint? > Ist es der Widerstand quasi des "Symbols" selbst, oder ist es bei der > Spannungsquelle der Widerstand der in Reihe zur Quelle liegt und bei der > Stromquelle der, der Parallel dazu liegt? Zweiteres. > > Und falls es die sein sollten, die in Reihe bzw. Parallel zu den Quellen > liegen, wie groß ist der den Widerstand der Quellen selbst (also des > "Symbols" :) ). Die idealen Quellen (das Symbol) haben bei U wirklich Ri=0 und bei I wirklich Ri→∞. Die Realität wird durch die Innenwiderstände abgebildet. Diese meine Aussage ist natürlich vorsichtig zu benutzen: Das jeweilige Symbol steht natürlich in Praxis meist für die Kombination der idealen Quelle und einem (eingebauten) Innenwiderstand, ohne dass es immer erwähnt ist.
Hallo Manuel, > Meine erste Frage wäre daher folgende: > - Welcher Widerstand ist mit dem Innenwiderstand idealer Quellen > gemeint? > Ist es der Widerstand quasi des "Symbols" selbst, oder ist es bei der > Spannungsquelle der Widerstand der in Reihe zur Quelle liegt und bei der > Stromquelle der, der Parallel dazu liegt? Die Spannungsquelle hat, wenn Du sie zur Anwendung des Überlagerungssatzes ausschaltest, die Spannung U=0. Eine Spannung von 0 kannst Du durch einen Kurzschluß ersetzen. Das Symbol hat also den Widerstand 0. Auch der in Reihe liegende Innenwiderstand hat bei der idealen Quelle den Widerstand 0. Bei der Stromquelle ist I=0. Das Symbol (und der parallel liegende) Innenwiderstand ist unendlich. > Warum darf man Stromquellen beispielweise bei der Berechnung des > Innenwiderstandes für das Verfahren der Ersatzspannung- > Ersatzstromquelle (Thevenin und Norton-Theoreme) als > Leitungsunterbrechung und Spannungsquellen als überbrückt betrachten? U=0 heißt Kurzschluß I=0 heißt Unterbrechung (Die Symbole sind diesbezüglich sehr intuitiv.) Gruß, Michael
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