Spannungsquelle mit linearer Last
Beispiel 17
- Grundstromkreis mit linearer Last
Gegeben ist eine lineare Spannungsquelle mit der Quellenspannung \( U_\mathrm{q} = 40 \, \mathrm{V} \) und dem Innenwiderstand \( R_\mathrm{i} = 80 \, \mathrm{Ω} \). Die Spannungsquelle wird mit einem ohmschen Widerstand \( R_\mathrm{a} = 100 \, \mathrm{Ω} \) belastet.
| a) | Die \( U \)-\( I \)-Kennlinie der linearen Spannungsquelle \( U = U_\mathrm{q} - R_\mathrm{i} · I \) und die \( U \)-\( I \)-Kennlinie des
Lastwiderstandes \( U = R_\mathrm{a} · I \) sollen in ein \( U \)-\( I \)-Diagramm eingetragen werden. Welche Klemmenspannung \( U \) und welcher Klemmenstrom \( I \) stellen sich beim Anschluss des Lastwiderstandes \( R_\mathrm{a} \) ein? |
| b) | Die Koordinaten des Arbeitspunktes sind analytisch zu bestimmen. |
Lösung zu a)
In das \( U \)-\( I \)-Diagramm können die Geraden durch zwei Punkte (·+...+·) bzw. über die Eingabe der Parameterwerte eingetragen werden.
Lösung zu b)
Berechnung der Werte des Arbeitspunktes mit Gleichung (97) und (98):
\( \begin{array}{l}
I = \dfrac{U_\mathrm{q}}{R_\mathrm{i} + R_\mathrm{a}} \\
I = 222\;\mathrm{mA} \\
U = R_\mathrm{a}·I \\
U = 22{,}4\;\mathrm{V} \end{array}
\)
