„Stromanpassung“ – Versionsunterschied

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Version vom 15. Oktober 2018, 16:21 Uhr

Unter Stromanpassung wird in der Elektrotechnik die Auslegung einer elektrischen Schaltung mit dem Ziel verstanden, ein Maximum der von einer Quelle lieferbaren elektrischen Stromstärke einem Verbraucher zuzuführen. Ebenso wird darunter eine Handlung verstanden, durch die eine maximale Stromstärke am Verbraucher erreicht wird.^[1]

Diese Anpassung wird durch das Verhältnis von Innenwiderstand $R_{\text{i}}$ der Quelle (oder ihrem Ausgangswiderstand) und Lastwiderstand $R_{\text{V}}$ der Senke (oder Eingangswiderstand des Verbrauchers) beschrieben. Realisiert wird die Stromanpassung bei Verwendung einer Quelle in der Ausführung als lineare Stromquelle dann, wenn von der erzeugten Stromstärke $I_{\text{K}}$ der Anteil durch $R_{\text{V}}$ möglichst groß und der Anteil durch $R_{\text{i}}$ möglichst klein ist. Das erfordert^[2]^[3]

R_{\text{V}}\ll R_{\text{i}}

.

Der Wirkungsgrad einer Stromquelle lässt sich als Funktion des Widerstandsverhältnisses $R_{\text{V}}/R_{\text{i}}$ angeben und zwar, anders als bei einer Spannungsquelle,Referenzfehler: Ungültige <ref>-Verwendung: „ref“ ohne Inhalt muss einen Namen haben.^[4] durch

\eta _{\text{I}}={\frac {1}{{\frac {R_{\text{V}}}{R_{\text{i}}}}+1}}

.

Er ist umso größer, je besser die Ungleichung oben erfüllt ist, und liegt dann nahe bei 100 %.

Der Umstand, dass der Lastwiderstand kleiner (niederohmiger) ist als der Innenwiderstand der Stromquelle, führt zur Bezeichnung Unteranpassung. Überwiegend, aber nicht einheitlich, steht sie für $R_{\text{V}}<R_{\text{i}}$ ^[5]^[6]^[7]^[8] und sagt lediglich etwas aus über die Nichteinhaltung der Leistungsanpassung.

Weblinks

bnhof.de

Einzelnachweise

↑ IEC 60050, siehe DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE: Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch – IEV. IEV-Nummer 702-07-14.
↑ Hansjürgen Bausch, Horst Steffen: Elektrotechnik, Grundlagen. Teubner, 5. Aufl., 2004, S. 98 f (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
↑ Dieter Zastrow: Elektrotechnik: Ein Grundlagenlehrbuch. Vieweg+Teubner, 17. Aufl., 2010, S. 66 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
↑ Rainer Ose: Elektrotechnik für Ingenieure: Grundlagen. Hanser, 5. Aufl., 2014, S. 41 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
↑ Leonhard Stiny: Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik. 7. Auflage. Springer, 2018, ISBN 978-3-658-18318-9, S. 140. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
↑ Franz Moeller, Hans Fricke, Heinrich Frohne, Paul Vaske: Grundlagen der Elektrotechnik. 17. Auflage. Springer-Verlag, 1986, ISBN 978-3-519-36400-9, S. 99 f. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
↑ Wolfgang Böge (Hrsg.), Peter Franke: Arbeitshilfen und Formeln für das technische Studium, Band 4. Vieweg, 5. Aufl., 2001, S. 104 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
↑ Dieter Zastrow: Elektrotechnik: Lehr- und Arbeitsbuch. Vieweg, 9. Aufl., 1988, S. 72 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[IEV-1] IEC 60050, siehe DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE: Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch – IEV. IEV-Nummer 702-07-14.

[0-2] Hansjürgen Bausch, Horst Steffen: Elektrotechnik, Grundlagen. Teubner, 5. Aufl., 2004, S. 98 f (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[3] Dieter Zastrow: Elektrotechnik: Ein Grundlagenlehrbuch. Vieweg+Teubner, 17. Aufl., 2010, S. 66 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[4] Rainer Ose: Elektrotechnik für Ingenieure: Grundlagen. Hanser, 5. Aufl., 2014, S. 41 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[5] Leonhard Stiny: Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik. 7. Auflage. Springer, 2018, ISBN 978-3-658-18318-9, S. 140. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[6] Franz Moeller, Hans Fricke, Heinrich Frohne, Paul Vaske: Grundlagen der Elektrotechnik. 17. Auflage. Springer-Verlag, 1986, ISBN 978-3-519-36400-9, S. 99 f. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[7] Wolfgang Böge (Hrsg.), Peter Franke: Arbeitshilfen und Formeln für das technische Studium, Band 4. Vieweg, 5. Aufl., 2001, S. 104 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

[8] Dieter Zastrow: Elektrotechnik: Lehr- und Arbeitsbuch. Vieweg, 9. Aufl., 1988, S. 72 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)

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-Unter '''Stromanpassung''', auch '''Unteranpassung''', wird die Auslegung einer [[Elektrische Schaltung|elektrischen Schaltung]] mit dem Ziel verstanden, ein Maximum der von einer Quelle lieferbaren [[Elektrische Stromstärke|elektrischen Stromstärke]] einem [[Elektrischer Verbraucher|Verbraucher]] zuzuführen. Sie beschreibt das Verhältnis von Innenwiderstand der Quelle <math>R_\text{i}</math> (bzw. [[Ausgangswiderstand]]) und [[Lastwiderstand]] <math>R_\text{V}</math> (bzw. [[Eingangswiderstand]] des Verbrauchers, auch genannt ''Senke'') und ist die Grundlage für [[Stromquelle (Schaltungstheorie)|Stromquellen]]. Die Bezeichnung Unteranpassung beschreibt die Tatsache, dass der Lastwiderstand wesentlich kleiner ([[niederohmig]]er) ist als der dagegen hochohmigere Innenwiderstand der Stromquelle (<math>R_\text{V} \ll R_\text{i}</math>).<ref>{{Literatur |Autor=Leonhard Stiny |Titel=Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik |Auflage=7. |Verlag=[[Springer Science+Business Media{{!}}Springer-Verlag]] |Datum=2018 |Seiten=140 |ISBN=978-3-658-18318-9}} ({{Google Buch |BuchID=gJdmDwAAQBAJ |Seite=140}})</ref><ref>{{Literatur |Autor=Franz Moeller, Hans Fricke, Heinrich Frohne, Paul Vaske |Titel=Grundlagen der Elektrotechnik |Auflage=17. |Verlag=Springer-Verlag |Datum=1986 |Seiten=99 |ISBN=978-3-519-36400-9}} ({{Google Buch |BuchID=2RCoBgAAQBAJ |Seite=99}})</ref>
+Unter '''Stromanpassung''' wird in der Elektrotechnik die Auslegung einer [[Elektrische Schaltung|elektrischen Schaltung]] mit dem Ziel verstanden, ein Maximum der von einer Quelle lieferbaren [[Elektrische Stromstärke|elektrischen Stromstärke]] einem [[Elektrischer Verbraucher|Verbraucher]] zuzuführen. Ebenso wird darunter eine Handlung verstanden, durch die eine maximale Stromstärke am Verbraucher erreicht wird.<ref name="IEV">IEC 60050, siehe DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE: [https://www2.dke.de/de/Online-Service/DKE-IEV/Seiten/IEV-Woerterbuch.aspx?search=702-07-14 ''Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch – IEV.''] IEV-Nummer 702-07-14.</ref>
 [[Datei:Quelle I-Ersatz.svg|mini|[[Ersatzschaltbild]] einer linearen Stromquelle (mit Verbraucher)]]
+Diese [[Anpassung (Elektrotechnik)|Anpassung]] wird durch das Verhältnis von Innenwiderstand <math>R_\text{i}</math> der Quelle (oder ihrem [[Ausgangswiderstand]]) und [[Lastwiderstand]] <math>R_\text{V}</math> der Senke (oder [[Eingangswiderstand]] des Verbrauchers) beschrieben. Realisiert wird die Stromanpassung bei Verwendung einer Quelle in der Ausführung als [[Stromquelle (Schaltungstheorie)|lineare Stromquelle]] dann, wenn von der erzeugten Stromstärke <math>I_\text{K}</math> der Anteil durch <math>R_\text{V}</math> möglichst groß und der Anteil durch <math>R_\text{i}</math> möglichst klein ist. Das erfordert<ref name=''BS''>Hansjürgen Bausch, Horst Steffen: ''Elektrotechnik, Grundlagen.'' Teubner, 5. Aufl., 2004, S. 98 f ({{Google Buch |BuchID=kqQkBgAAQBAJ&pg=PA98}})</ref><ref>Dieter Zastrow: ''Elektrotechnik: Ein Grundlagenlehrbuch.'' Vieweg+Teubner, 17. Aufl., 2010, S. 66 ({{Google Buch |BuchID=l1BK_6dGl4gC&pg=PA66}})</ref>
-Beispielsweise findet die Stromanpassung Anwendung bei [[Ladeverfahren#Konstantstrom-Ladeverfahren|stromkonstanten]] [[Ladegerät]]en mit einer definierten oder einstellbaren Ladeschlussspannung sowie beim 20-mA-[[Einheitssignal]] in der [[Automatisierungstechnik]] („[[Stromschnittstelle]]“).
+:<math>R_\text{V} \ll R_\text{i}</math> .
+Der [[Stromquelle (Schaltungstheorie)#Wirkungsgrad|Wirkungsgrad einer Stromquelle]] lässt sich als Funktion des Widerstandsverhältnisses <math>R_\text{V}/R_\text{i}</math> angeben und zwar, anders als bei einer [[Spannungsquelle]],<ref name=''BS'' /><ref>Rainer Ose: ''Elektrotechnik für Ingenieure: Grundlagen''. Hanser, 5. Aufl., 2014, S. 41 ({{Google Buch |BuchID=V7pPAgAAQBAJ&pg=PA41}})</ref> durch
+:<math>\eta_\text{I}=\frac 1{\frac{R_\text{V}}{R_\text{i}}+1}</math> .
+Er ist umso größer, je besser die Ungleichung oben erfüllt ist, und liegt dann nahe bei 100 %.
+Der Umstand, dass der Lastwiderstand kleiner ([[niederohmig]]er) ist als der Innenwiderstand der Stromquelle, führt zur Bezeichnung ''Unteranpassung''. Überwiegend, aber nicht einheitlich, steht sie für <math>R_\text{V} <R_\text{i}</math><ref>{{Literatur |Autor=Leonhard Stiny |Titel=Grundwissen Elektrotechnik und Elektronik |Auflage=7. |Verlag=Springer |Datum=2018 |Seiten=140 |ISBN=978-3-658-18318-9}} ({{Google Buch |BuchID=gJdmDwAAQBAJ |Seite=140}})</ref><ref>{{Literatur |Autor=Franz Moeller, Hans Fricke, Heinrich Frohne, Paul Vaske |Titel=Grundlagen der Elektrotechnik |Auflage=17. |Verlag=Springer-Verlag |Datum=1986 |Seiten=99&nbsp;f|ISBN=978-3-519-36400-9}} ({{Google Buch |BuchID=2RCoBgAAQBAJ |Seite=99}})</ref><ref>Wolfgang Böge (Hrsg.), Peter Franke: ''Arbeitshilfen und Formeln für das technische Studium, Band 4.'' Vieweg, 5. Aufl., 2001, S. 104 ({{Google Buch |BuchID=kV_6uaYII50C&pg=PA104}})</ref><ref>Dieter Zastrow: ''Elektrotechnik: Lehr- und Arbeitsbuch.'' Vieweg, 9. Aufl., 1988, S. 72 ({{Google Buch |BuchID=bNGeBgAAQBAJ&pg=PA72}})</ref> und sagt lediglich etwas aus über die Nichteinhaltung der [[Leistungsanpassung]].
-== Siehe auch ==
-* [[Anpassung (Elektrotechnik)]]
-* [[Stromquelle_(Schaltungstheorie)#Wirkungsgrad|Wirkungsgrad der Stromquelle]]
 == Weblinks ==

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