Gegeben ist eine lineare Stromquelle, welche eine ohmsche Last $R_L=10\Omega$ versorgt.
Es ergibt sich ein Strom an der Last von $I_L=2A$. Der Kurzschlussstrom ist $5 A$.
1. Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des Aufbaus.
Tipps für die Lösung
Endergebnis
2. Wie groß die der Innenleitwert der Quelle?
Tipps für die Lösung
Lösungsweg
Die Umwandlung der lineare Stromquelle in eine lineare Spannungsquelle ergibt eine Leerlaufspannung $U_{LL}=R_i \cdot I_{KS}$.
Die Umwandlung wandelt auch die Schaltung von einer Parallelschaltung in eine Reihenschaltung.
Die Spannung $U_{LL}$ liegt also am Spannungsteiler aus $R_i$ und $R_L$: $U_{LL} = U_i + U_L$
Mit dem Lastwiderstand $R_L$ ergibt sich ein Strom von $I_L$ durch die Reihenschaltung.
Mit den gegebenen $R_L$ und $I_L$ lässt sich die Spannung $U_L$ an der Last berechnen.
Die restliche Spannung $U_i$ liegt am Innenwiderstand $R_i$ an, durch den auch der Strom $I_L$ fließt.
Somit ergibt sich für den Leitwert $G_i$:
\begin{align*}
U_{LL} &= U_i + U_L \\
R_i \cdot I_{KS} &= R_i \cdot I_L + R_L \cdot I_L \\
R_i \cdot I_{KS} - R_i \cdot I_L &= R_L \cdot I_L \\
R_i \cdot (I_{KS} - I_L) &= R_L \cdot I_L \\
R_i &= R_L \cdot \frac{I_L}{I_{KS} - I_L} \\
G_i &= \frac{I_{KS} - I_L}{R_L \cdot I_L} \\
\end{align*}
Endergebnis
\begin{align*}
G_i &= \frac{5A - 2A}{10 \Omega \cdot 2A} = 0,15 S \\
\end{align*}
3. Welche Leistung nimmt die Last auf?
Endergebnis
\begin{align*}
P = R_L \cdot I_L^2 = 10 \Omega \cdot (2A)^2 = 40 W \\
\end{align*}