Aufgabe 10.8

Spannungsquellen, Stromquellen

Für akkugespeiste Heimwerker-Bohrmaschinen, Schrauber usw. wird ein netzbetriebenes Ladegerät angeboten. Laut Bedienungsanleitung ist das Ladegerät zur Aufladung von Ni-Cd-Kleinakkus der Nennspannung \( 4{,}8 \, \mathrm{V} \), \( 7{,}2 \, \mathrm{V}\), \( 9{,}6 \, \mathrm{V} \) und \( 12 \, \mathrm{V} \) geeignet. Bei richtigem Anschluss eines Akkumulators erfolgt eine Schnell-Ladung mit \( 1{,}4 \, \mathrm{A} \) Ladestrom eine Stunde lang, dann wird automatisch abgeschaltet. Zur Inbetriebnahme des Ladegerätes ist nur der Netzstecker in die Steckdose zu stecken, es gibt keine Einstellmöglichkeit für die Ladespannung!


a)Tragen Sie die \( I \)-\( U \)-Kennlinie des Ladegerätes in das Diagramm ein.



b)Eine genaue Kontrollmessung bei dem Ladegerät ergibt für die Wertepaare „Klemmenspannung/Ladestrom“ folgende Ergebnisse:

\( 4{,}8 \, \mathrm{V} / 1{,}4 \, \mathrm{A} \) und \( 12 \, \mathrm{V} / 1{,}3 \, \mathrm{A} \).

Wie groß ist der „Innenwiderstand \( R_\mathrm{i} \)“ des Ladegerätes im Spannungsbereich \( 4{,}8 ... 12 \, \mathrm{V} \)?.
Wie groß ist die „Quellenspannung \( U_\mathrm{q} \)“ des Ladegerätes?

\( U_\mathrm{q} = \)
\( R_\mathrm{i} = \)
(Bedienhinweise)

Lösungshinweis:
Sehr effektiv ist die Bestimmung der Parameter \( a \), \( b \) der Regressionsgeraden \( y = a + b·x \) aus den Punktkoordinaten \( (x_1, y_1), (x_2, y_2) \).


vergleiche Lösungsweg: (Beispiel) Ersatzelemente der linearen Spannungsquellen