Spannungen im Stromkreis

Ein Stromkreis in der Praxis

Nachdem jeder Stromleiter einen bestimmten Widerstand hat, gilt das auch für die Quelle. Der Strom fließt ja auch im Inneren der Quelle.

Der Stromkreis in der Praxis

Der Strom fließt also der Reihe nach über zwei Widerstände:

  1. über den Innenwiderstand der Quelle Ri und
  2. über den Außenwiderstand oder die Last Ra

Dabei produziert er zwei Spannungsabfälle.

Zwei Spannungsabfälle im Stromkreis

Der innere Spannungsabfall

Spannungsabfälle können leicht mit dem ohmschen Gesetz berechnet werden. Der innere Spannungsabfall Ui ist

Der äußere Spannungsabfall

Der äußere Spannungsabfall Ua ist

und gleichzeitig die Spannung, die mit einem Voltmeter an den Klemmen der Quelle gemessen werden kann. Wir nennen diese Spannung daher Klemmenspannung UK.

Die Quelle im Betrieb

Der Leerlauf

Im Leerlauf fließt kein Strom. Deshalb gibt es keine Spannungsabfälle.

Im Leerlauf wird an den Klemmen die Quellenspannung gemessen.

Der Lasstfall

Im Betrieb wird die Klemmenspannung um den inneren Spannungsabfall verkleinert. Die Quelle verliert durch den Innenwiderstand außen an Kraft (= Klemmenspannung).

Bei Belastung wird die Klemmenspannung um den inneren Spannungs-
abfall kleiner als die Quellenspannung.

Der Kurzschluss

Bei einem Kurzschluss gibt es keine Klemmenspannung mehr. Daher muss die gesamte Quellenspannung am Innenwiderstand abfallen.

Der fließende Strom heißt jetzt Kurzschlussstrom IK. Durch umstellen des Ohmschen Gesetzes erhält man für den Kurzsschlusstrom:

Bei Kurzschluss wird der Kurzschlussstrom nur vom Innenwiderstand und der Quellenspannung bestimmt.

Berechnungen

Für das interaktive Formular brauchst du den Flash-Player. Achtung: , = .