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Level 3
Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

Formel: Reale Spannungsquelle Klemmenspannung   Quellspannung   Innenwiderstand   Verbraucherwiderstand  

\[ U = \frac{U_0}{1 + \frac{R_{\text i}}{R}} \] \[ U = \frac{U_0}{1 + \frac{R_{\text i}}{R}} \] \[ U_0 = \left( 1 + \frac{ R_{\text i} }{ R } \right) \, U \] \[ R_{\text i} = \left( \frac{U_0}{U} - 1 \right) \, R \] \[ R = \left( \frac{U_0}{U} - 1 \right)^{-1} \, R_{\text i} \] Formel umstellen
Reale Spannungsquelle

Klemmenspannung

\( U \)
Einheit \( \text{V} \)
Elektrische Spannung einer unbelasteten (idealen) Spannungsquelle abzüglich der Spannung, die am Innenwiderstand \(R_{\text i}\) abfällt.

An der Formel ist zu sehen, dass die Klemmenspannung sowohl vom Innenwiderstand der Spannungsquelle und vom Widerstand des angeschlossenen Verbrauchers abhängt.

Quellspannung

\( U_0 \)
Einheit \( \text{V} \)
Elektrische Spannung einer unbelasteten (idealen) Spannungsquelle - diese hat definitionsgemäß einen unendlichen elektrischen Widerstand.

Innenwiderstand

\( R_{\text i} \)
Einheit \( \Omega \)
Elektrischer Widerstand einer realen Spannungsquelle.

Verbraucherwiderstand

\( R \)
Einheit \( \Omega \)
Elektrischer Widerstand, der an die Klemmen (an denen die Klemmenspannung anliegt) angeschlossen wird. Erst bei einem unendlich großen Verbraucherwiderstand stimmen die Klemmspannung und Quellspannung überein.
Details zur Formel
  • Zusammenfassung: Mit dieser Formel kannst Du die Klemmenspannung berechnen, wenn der Innenwiderstand, Verbraucherwiderstand und Quellspannung bekannt sind.
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