Hallo:
Eine Strom Quelle ist in Serie mit einer Spannungsquelle und einem Widerstand geschaltet. Die Str.quelle ist, sagen wir, auf 10 A eingestellt und die Sp.quelle auf 12 V. Im widerstand wuerde ja nur die 10 A fliessen. Wo bleibt der strom, der die Sp.quelle liefern soll? Oder ist die Aufgabe der Stromquelle nun den Strom auf 10 A zu regeln und sie liefert eigentlich weniger als die 10 A und der rest liefert die Sp.quelle?
Danke
In einer Reihenschaltung (ohne Abzweigung) fließt überall der gleiche Strom. In deinem Fall genau der, den die Stromquelle liefert. Es ist völlig egal, was man noch in Reihe schaltet (Spannungsquelle, Widerstand, Kondensator, Spule, Kartoffelsack, …). Dort stellt sich dann eine der Impedanz entsprechende Spannung ein.
Entsprechend wäre bei einer Spannungsquelle egal, was man ihr parallel schaltet (Stromquelle, Widerstand, …). Dort stellt sich dann ein der Impedanz entsprechender Strom ein.
Bernhard
Hallo:
Eine Strom Quelle
Auf Fachchinesisch heißt das „Konstantstromquelle“
ist in Serie mit einer Spannungsquelle und
einem Widerstand geschaltet.
Die Größe des Widerstandes ist dabei von entscheidender Bedeutung.
Die Str.quelle ist, sagen wir, auf 10 A eingestellt und die
Sp.quelle auf 12 V. Im widerstand wuerde ja nur die 10 A fliessen.
Vorausgesetzt, der Widerstand ist nicht zu groß.
Wo bleibt der strom, der die
Sp.quelle liefern soll? Oder ist die Aufgabe der Stromquelle
nun den Strom auf 10 A zu regeln und sie liefert eigentlich
weniger als die 10 A und der rest liefert die Sp.quelle?
Laut Kirchhoffschem Gesetz (ich glaube, es ist das erste) fließen in der Konstantstromquelle, der Konstantspannungsquelle sowie dem Widerstand der gleiche Strom, vorausgesetzt, die drei Komponenten bilden einen geschlossenen Kreis.
Die Spannungsquelle:
Die Spannungsquelle treibt einen Strom mit der vorgegebenen Spannung (hier 12V) durch die angeschlossenen Komponenten. Wenn wir einmal die Konstantstromquelle außer Acht lassen, ist dieser Strom bei der vorgegebenen Spannung nur noch von der Größe des angeschlossenen Widerstandes (und der Leistungsfähigkeit der Spannungsquelle) abhängig. Nach dem ohmschen Gesetz (setze ich als bekannt voraus) muss der Widerstand 1,2 Ohm betragen, damit bei 12V genau 10A fließen.
Die Konstantstromquelle:
Die Konstantstromquelle kann entweder passiv oder aktiv arbeiten.
Die passive Konstantstromquelle:
Eine passive Konstantstromquelle begrenzt einen Strom, der in einem Stromkreis fließt auf (maximal) den eingestellten Wert. Sie ist aber nicht in der Lage, eine zusätzliche Spannung bereitzustellen, um einen zu niedrigen Strom zu erhöhen.
Die aktive Konstantstromquelle:
Eine aktive Konstantstromquelle ist in der Lage, bei zu niedrigem Strom eine stromabhängige Zusatzspannung (in gewissen bauartbedingten Grenzen) aufzubringen, die den Strom auf den geforderten Wert erhöht. Sie ist aber in der Regel nicht in der Lage, einen zu hohen Strom zu begrenzen, weil sie dazu eine negative Spannung aufbringen müsste. Eine aktive Konstantstromquelle ist praktisch ein Netzgerät mit einer Strombegrenzungsschaltung, das an der Stromgrenze betrieben wird.
Wenn in unserem Fall der Widerstand nur 1 Ohm betragen würde, dann flössen ohne Konstantstromquelle 12A. Die passive Konstantstromquelle wirkt dann wie ein zusätzlicher stromabhängiger Widerstand. In unserem Beispiel würden an der Konstantstromquelle 2V abfallen und am Widerstand 10V, so dass die geforderten 10 A fließen können.
Die aktive Konstantstromquelle wäre hier überfordert. Die meisten dieser Geräte verfügen über eine „Freilaufdiode“ über die der (zu hohe) Strom am Gerät vorbeigeleitet wird.
Wenn der Widerstand 1,2Ohm beträgt, fließen ohne Konstantstromquelle 10A. Die Konstantstromquelle braucht den Strom nicht zu begrenzen und nicht zu erhöhen. An ihr fallen also 0V ab.
Wenn der Widerstand 1,4Ohm beträgt, fließen ohne Konstantstromquelle nur 8,57A. Hier ist die passive Konstantstromquelle wirkungslos, da sie keinen zusätzlichen Strom erzeugen kann. Die aktive Konstantstromquelle würde zu den 12V eine zusätzliche Spannung von 2V erzeugen, so dass der Strom wieder 10A (14V/1,4Ohm) betragen würde.
Danke
Ich hoffe meine Ausführungen waren hilfreich
Gruß merimies
Hallo,
Eine Strom Quelle ist in Serie mit einer Spannungsquelle und
einem Widerstand geschaltet.
Nur bis hierhin: Als „Grundlagenfrage“ ist diese denkbar ungeeignet, da die Schaltung absolut keinen Sinn ergibt.
Die „Stromquelle“ (ich denke, du meinst eine Konstantstromquelle?) liefert idealerweise bei jedem Widerstand den vorgegebenen Strom durch eine entsprechend hohe Spannung, was auch bei dem schon angesprochenen Kartoffelsack funktionieren sollte (in der Theorie!).
Im widerstand wuerde ja nur die 10 A fliessen. Wo bleibt der strom,
der die Sp.quelle liefern soll?
In einer Reihenschaltung fließt überall der gleiche Strom - Strom geht nicht verloren. Über der Spannungsquelle würden in deinem Fall nur 12 Volt anliegen und 10 Ampere hindurchfließen (und somit 120 Watt verheizen) - that’s it.
Oder ist die Aufgabe der Stromquelle nun den Strom auf 10 A zu regeln
Genau das „versucht“ eine Konstantstromquelle: unabhängig vom Lastwiderstand den festen Strom fließen zu lassen, indem sie die Spannung ändert.
Danke
Bitte. Aber deine Frage ist äußerst realitätsfern.
Gruß
Markus
Hallo,
Eine Strom Quelle ist in Serie mit einer Spannungsquelle und
einem Widerstand geschaltet.Nur bis hierhin: Als „Grundlagenfrage“ ist diese denkbar
ungeeignet, da die Schaltung absolut keinen Sinn ergibt.
Komisch, gerade eben habe ich genau so eine Schaltung benutzt.
Eine Spannungsquelle für 5V mit einer davorgesetzten Stromquelle als
Strombegrenzung. Habe ich da also eine Schaltung, die keinen Sinn macht?
Die „Stromquelle“ (ich denke, du meinst eine
Konstantstromquelle?) liefert idealerweise bei jedem
Widerstand den vorgegebenen Strom durch eine entsprechend hohe
Spannung, was auch bei dem schon angesprochenen Kartoffelsack
funktionieren sollte (in der Theorie!).
Eben, und in Praxis ist die Spannung nicht unendlich hoch.
Wenn die Spannungsquelle mit dem Lastwiderstand den Strom begrenzt,
dann kann die Stromquelle eben nicht den eingestellen Konstantstrom liefern.
Sie macht das aber sofort, wenn der Lastwiderstand hinreichend klein wird.
Bitte. Aber deine Frage ist äußerst realitätsfern.
Nein, nicht unbedingt. Ich halte meine Idee, eine Stromquelle vor die
Spannungsquelle zu setzen durchaus für real und praktisch.
Gruß Uwi
Tag Hallo…
Bitte. Aber deine Frage ist äußerst realitätsfern.
Nein, nicht unbedingt. Ich halte meine Idee, eine Stromquelle
vor die
Spannungsquelle zu setzen durchaus für real und praktisch.
Eben-meine ich auch. Es kann durchaus in einer elektron. Schaltung eine Konstantstromquelle in schaltungsmäßiger Verwirklichung geschaltet sein, und am Ausgang der Stromquelle sind zum Beispiel AUCH (eine) Spannungsquelle(n) und andere „Sachen“. Jedoch kann ich jetzt kein Beispiel dafür anführen…
Grüße, Michael Z.
Hallo,
hört sich verflixt nach Hausaufgabe an. Aber sei’s drum, es wurde ja schon heftig drauf geantwortet. Die nächste machst Du aber selber.
Eine Stromquelle zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen Strom fließen lässt. Real gibt es das nicht, aber idealerweise stellt sie die dazu notwendige Spannung ein - komme, was da wolle.
Eine Spannungsquelle zeichnet sich dadurch aus, dass an ihr immer die gleiche Spannung anliegt - egal, welcher Strom dazu notwendig ist. Ebenfalls gibt es das real nicht.
Und am Widerstand schließlich ergibt sich entweder eine Spannung, die dem aufgezwungenen Strom proportional ist oder ein Strom, der der aufgezwungenen Spannung proportional ist.
Hier habe wir eine Reihenschaltung mit einer Stromquelle, die einen Strom von 10A fließen lässt. Das ist der Spannungsquelle egal, an ihr liegt eben bei diesem Strom eine Spannung von 12V an. Durch den Widerstand fließt der gleiche Strom, was also eine Spannung von I*R anliegen lässt. Und an der Stromquelle liegt dann die Gesamtspannung von Spannungsquelle und Spannung am Widerstand an.
Ist gar nicht so schwer, wenn man sich das Verhalten der idealen Quellen mal klar macht.
Gruß
loderunner
Eine „Schaltung zur Strombegrenzung“ ist doch keine (unabhängige) Stromquelle.
Sie arbeitet - abhängig von anderen Bedingungen - als Strom- oder als Spannungsquelle, bei Unterschreiten der Strombedingung eben als Spannungsquelle. Würde sie weiterhin als Stromquelle arbeiten, wäre die äußere Schaltung wirklich sinnlos.
Da die Ursprungsfrage keine praktische Anwendung erleben wird, betrachte ich sie schon als Grundlagenfrage (und nicht als Quark, obwohl der an anderer Stelle erwähnte Kartoffelsack durchaus durch Quark ersezt werden könnte 
Bernhard
Eine Strom Quelle ist in Serie mit einer Spannungsquelle und
einem Widerstand geschaltet. Die Str.quelle ist, sagen wir,
auf 10 A eingestellt und die Sp.quelle auf 12 V. Im widerstand
wuerde ja nur die 10 A fliessen. Wo bleibt der strom, der die
Sp.quelle liefern soll?
Die Spannungsquelle macht ihre 12V, komme was da wolle.
Durch sie fließen die 10A, genau wie durch Stromquelle und Widerstand.
Sie erhöht dabei nur die Spannung am Widerstand, liefert also 120W zusaätzliche Leistung.
Die Stromquelle hingegen regelt ihre Spannung so, dass sich die 10A einstellen. Evtl. (an einem 1,2Ohm Widerstand) verhält sie sich absolut passiv, wie eine Drahtbrücke, oder sie erhöht (bei größeren Widerständen) die Spannung.
Beispiel:
12V U-Quelle, 10A I-Quelle, 4,8 Ohm Widerstand.
Dann weiß man: Durch den Widerstand fleißen 10A, der liegt also an 48V.
Somit liefert die Spannungsquelle 12V mit 10A und leistet dabei 120W, die Stromquelle erhöht die Spannung um 36V, da sich dann die 10A einstellen und liefert dann 360W.
Und den Widerstand sollte man tunlichst nicht anfassen… Aua, heiß.
Hallo,
Eine Strom Quelle ist in Serie mit einer Spannungsquelle und
einem Widerstand geschaltet.
dann gilt
u + RI = U
mit
u = Spannung zwischen den Polen der Stromquelle,
U = Spannung zwischen den Polen der Spannungsquelle,
R = Widerstand,
I = Strom (es gibt nur einen).
In dieser Gleichung sind R, I und U bekannt, und u unbekannt. Löst man nach u auf, ergibt sich
u = U – RI
Dies ist die Spannung, die sich selbsttätig zwischen den Polen der Stromquelle einstellen würde (vorausgesetzt, das reale Stromquellengerät wäre nicht bauartbedingt überfordert damit), wenn man diese Schaltung tatsächlich aufbaute.
Gruß
Martin