Innenwiderstand einer Stromquelle Rechner
Online-Rechner und Formeln zur Berechnung des Innenwiderstand einer Spannungsquelle
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Der Innenwiderstand einer Spannungsquelle lässt sich durch den Vergleich von zwei verschiedenen Belastungszuständen berechnen. Dazu messen Sie die Leerlaufspannung ohne Belastung. Dann wird die Spannungsquelle mit einem Widerstand belaste und die belastete Spannung gemessen.
Zur Berechnung geben Sie die ermittelten Spannungswerte und den Lastwiderstand ein und klicken Sie auf Rechnen .
Formeln zum Innenwiderstand
Wird an eine elektrische Quelle (z.B. eine Batterie) ein Verbraucher angeschlossen, so fließt ein Strom, dessen Stärke im Wesentlichem von der Spannung der Batterie und dem Wert des Widerstands des Verbrauchers abhängt. Je kleiner der Widerstandswert, desto größer ist der im Kreis fließende Strom. Dabei wird dem Strom nach oben eine Grenze gesetzt. Diese Grenze wird bestimmt durch dem Innenwiderstand der Batterie.
Durch zwei Belastungszustände lässt sich der Innenwiderstand berechnen. Wir messen zuerst die unbelastete Batteriespannung (Leerlaufspannung bzw. Quellspannung). Dann wird die Batterie mit einem Widerstand belastet. Anschließend wird die belastete Spannung gemessen. Der Strom kann gemessen oder nach der Formel unten berechnet werden. Aus der Differenz der beiden Spannungen und dem Strom lässt sich der Innenwiderstand der Batterie mit dem Rechner oben berechnen.
Zur Berechnung werden die Formeln unten verwendet.
Der Strom bei belasteter Stromquelle kann nach der folgenden Formel errechnet werden:
\[\displaystyle I=\frac{U_2}{R_L}\]
Über den Strom und die Spannungsdifferenz kann dann der Innenwiderstand berechnet werden.
\[\displaystyle R_i=\frac{U_q-U_2}{I}\]
Legende
\( U_q \) Quellenspannung \( U_2\) Klemmenspannung \(R_{i} \) Innenwiderstand \( R_{L} \) Lastwiderstand \(I \) Strom mit Lastwiderstand \( I_k \) Kurzschlussstrom
Beispiel:
Angenommen, wir haben eine Batterie mit einer Leerlaufspannung von 12 V. Wenn die Batterie einen Strom von 2 A an einen Verbraucher liefert, sinkt die Spannung auf 10 V. Wir können den Innenwiderstand der Batterie folgendermaßen berechnen:
- \(U_q=12 V\)
- \(U_2=10 V\)
- \(I=2 A\)
Dann lautet die Formel
\[R_i=\frac{12 V-10V}{2A}=\frac{2V}{2A}=1Ω\]
Der Innenwiderstand der Batterie beträgt also 1 Ω.
Weitere Formeln
Klemmenspannung
\[\displaystyle U_2=U_q-(R_i·I) \]
Kurzschlussstrom
\[\displaystyle I_k=\frac{ U_q}{R_i} \]
Grundlagen
Leitungswiderstand
kVA aus Ampere und Volt
Dezibel in linearen Faktor umrechnen
Dezibel, Spannung, Leistung umrechnen
Ohmsche Gesetz
Coulombsche Gesetz
Batterie Kapazität
Elektrizitätsmenge
Elektrische Energie
Elektrische Leistung
Elektrische Ladung
Innenwiderstand einer Stromquelle
Kondensator Kapazität
Spannungverlust auf einer Leitung
Tabelle der Temperaturkoeffizienten
Temperaturabhängigkeit vom Widerstand
Schaltungen mit Widerständen
PI-Dämpfungsglied
T-Dämpfungsglied
2 Parallelwiderstände
Mehrere Parallelwiderstände
Serienwiderstände
unbelasteter Spannungsteiler
belasteter Spannungsteiler
Vorwiderstand (Voltmeter)
Parallelwiderstand (Ampermeter)
Schaltungen mit Kondensatoren
Mehrere Kondensatoren Reihenschaltung
Zwei Kondensatoren Reihenschaltung
Blindwiderstand XC eines Kondensators
Zeitkonstante eines R/C-Glieds
Ladespannung zu einem Zeitpunkt
Kondensatorspannung zu einem Zeitpunkt
R oder C zu einer Ladespannung
RC Reihenschaltung
RC Parallelschaltung
RC Hochpass
RC Tiefpass
RC Differenzierer
RC Integrierierer
RC Grenzfrequenz berechnen
R + C bei gegebener Impedanz
Schaltungen mit Spulen
Induktivität einer Spule
Blindwiderstand einer Spule
L/R Reihenschaltung
L/R Parallelschaltung
L/R Hochpass
L/R Tiefpass
L/R Grenzfrequenz
L/R Differenzierglied
Transformator
Kondensatoren und Spulen
Resonanzfrequenz
Serienschwingkreis
Parallelschwingkreis
Parallelschaltung
Serienschaltung
Gleichrichter- und Dioden
Einweg Gleichrichtung
Einweg Gleichrichtung mit Ladekondensator
Zweiweg Gleichrichtung
Zweiweg Gleichrichtung mit Ladekondensator
LED Vorwiderstand
Vorwiderstand zur Zenerdiode mit variabler Last
Vorwiderstand zur Zenerdiode