Aufgabe 14.1

Nichtlineare Spannungsquellen

Die \( U \)-\( I \)-Kennlinie einer Spannungsquelle lässt sich durch den Ausdruck \( U = U_\mathrm{q} - \mathrm{K} · I^2 \) mit \( U_\mathrm{q} = 10 \, \mathrm{V} \) und \( \mathrm{K} = 1 \dfrac{\mathrm{V}}{\mathrm{A}^2} \) approximieren.


a)Wie groß sind Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom der Quelle?

\( U_\mathrm{L} = \)
\( I_\mathrm{K} = \)
(Bedienhinweise)

b)Welcher Arbeitspunkt stellt sich ein, wenn an diese Quelle ein Widerstand \( R_\mathrm{a} = 10 \, \mathrm{Ω} \) geschaltet wird?

\( U = \)
\( I = \)
(Bedienhinweise)

c)Welche Leistung wird im Lastwiderstand umgesetzt und welche Leistung geht in der Quelle verloren?

\( P_\mathrm{a} = \)
\( P_\mathrm{i} = \)
(Bedienhinweise)

Hinweis:
Nutzen Sie Mathcad zur Kennliniendarstellung und Arbeitspunktbestimmung.


leere MathCAD-Datei

zum Kompendium: Nichtlineare Zweipole im Grundstromkreis (Nichtlineare aktive Elemente)

Lösungsweg: (Beispiel) Nichtlineare Spannungsquelle