Frage zu Strom- und Spannungsquellen

Du hast eine Spannungsquelle.
Die Batterie liefert eine Spannung. Diese ist erstmal konstant und der 
Strom ändert sich mit der Last. Weil die Batterie keine ideale 
Spannungsquelle ist und selbst einen Innenwiderstand hat, fällt die 
Spannung mit größer werdender Last irgendwann ab.
Bei einer Stromquelle würde der Strom konstant bleiben und die Spannung 
sich an die Last anpassen. Bei zu großen Widerstand kann die Stromquelle 
dann irgendwann nicht mehr die Spannung weiter erhöhen und der Strom 
nimmt ab

Lernender schrieb:
> habe ich dann praktisch gesehen eine Strom- oder Spannungsquelle?

Trenne den Stromkreis in Gedanken auf, so dass kein Strom durch einen 
Verbraucher fließt:

Bei einer Spannungsquelle bleibt die Spannung gleich bzw. steigt auf 
einen meist kaum deutlich höheren Wert (z.B. 1,5V statt 1,3V bei einer 
Batterie)

Bei einer Stromquelle steigt die Spannung meist deutlich an. Bei einem 
Fahrraddynamo z.B. können es auch 100V sein, statt der normalen etwa 5 
oder 6V mit Belastung (Licht).

Da es beliebig ineinander umrechenbar ist, solltest Du Dir überlegen, ob 
eher eine konstante Spannung (Batterie, Kondensator) anliegt oder ein 
konstanter Strom (Fahrraddynamo, trotz Wechselstrom).

Lernender schrieb:
> habe ich dann praktisch gesehen eine Strom- oder Spannungsquelle

Die Batterie liefert (Entladung mal aussen vor) immer dieselbe Spannung, 
aber jeweils nur so viel Strom wie der Verbraucher benötigt, sie ist 
also eine Spannungsquelle.

Die LED möchte einen definierten Strom (z.B. 20mA) egal ob diese 
fliessenden 20mA an der LED zu 3 oder 3.6V Spannungsabfall zwischen 
ihren Anschlüssen führen. Sie möchte also aus einer Stromquelle versorgt 
werden.

Der Widerstand macht aus deiner Spannungsquelle  eine Stromquelle, vor 
ihm ist die Spannung konstant (z.B. 5V) hinter ihm an der LED ist der 
Strom (leidlich) konstant, z.B. 20mA.

Hallo

all die Erklärungen beschreiben genau die Praxis und die Realität oder 
in einen Fall halt was mittels Mathematik "gezaubert" werden kann - und 
dann eigentlich ein reiner Selbstzweck oder mathematische eine 
mathematische  Spielerei ist(?)

Aber so richtig habe ich, als Neugieriger Mitleser, immer noch nicht 
verstanden was jetzt eine Stromquelle im Gegensatz zu einer 
Spannungsquelle ist.
Kann es überhaupt eine reine (echte) Strom- oder Spannungsquelle in 
einer realen Anwendung geben?
Selbst wenn man an einer (Niederohmigen) Spannungsquelle mit einen DMM 
misst oder auch einen FET Opamp Eingang anschließt fließt schließlich 
ein Strom - selbst wenn es sich nur um pA handeln sollte - aber 
Ladungsträger bewegen sich -> ein Strom feilst und die Spannung sinkt 
(wenn oft auch oft nicht mehr sinnvoll Messbar oder von irgendein 
praktischen belang da andere Einflüsse sich viel stärker auswirken) 
infolge des in der Realität immer vorhandenen Innenwiderstandes (Und 
seine es nur µOhm) ab

Auch ein Strom kann nur fließen wenn eine Ladungsunterschied besteht - 
und Ladungsunterschied ist doch (zumindest in der E-Technik) 
letztendlich das was man als Spannung bezeichnet (?).

Sind dann Spannungsquelle und Stromquelle nicht nur Idealvorstellungen 
die es in der Praxis gar nicht gibt wenn sie auch teilweise auch sehr 
nah dran kommen (Innenwiederstand des Stromnetzes, Eingangsstrom eines 
modernen FET Operationsverstärkers und Ähnliches).

Wofür dann überhaupt "Strom- und Spannungsquellen"  weil irgendwie 
scheint die real existierenden Konstantstromquellen nur begrent etwas 
mit der Stromquelle aus der Theorie, "Gedankenwelt2 und Mathematik zu 
tun zu haben?

Wofür sind also diese nicht real existierenden Spannungs- und 
Stromquellen gut - was ist deren Sinn, was erklären sie, wie machen sie 
die Realität berechnen- und erklärbar?

Jemand

Lernender schrieb:

> ich kenne aus dem Unterricht Stromquellen und
> Spannungsquellen

Gut.


> und auch die Möglichkeit, Stromquellen in
> Spannungsquellen rechnerisch umzuwandeln und
> umgekehrt.

Tatsächlich?

Du kannst eine ideale Stromquelle in eine ideale
Spannungsquelle umrechnen?

Respekt. Ich kann das nicht :-)


> Wenn ich jetzt z.B. eine LED mit Vorwiderstand an
> eine Batterie hänge, habe ich dann praktisch gesehen
> eine Strom- oder Spannungsquelle?

Naja... was ist das Alleinstellungsmerkmal einer
(idealen) Stromquelle? Richtig: Sie liefert immer
genau denselben Strom.
Und was ist das Alleinstellungsmerkmal einer
(idealen) Spannungsquelle? -- Auch richtig: Sie liefert
immer genau dieselbe Spannung.

Was also ist die Batterie?

Ganz genau betrachtet keins von beiden. Sie liefert
weder einen konstanten Strom noch eine wirklich konstante
Spannung (obwohl natürlich die Spannung "besser konstant"
ist als der Strom).


> Die Batterie liefert mir ja erstmal beides.

Richtig.


> Daher ist es mir nicht so wirklich klar, wann ich
> was habe.

Es geht nicht darum, was die Quelle liefert , denn das
muss in der Praxis immer beides sein, Strom und Spannung,
weil die Quelle nur dann Leistung liefert, wenn sowohl
Spannung anliegt als auch Strom fließt. :-)

Es geht darum, was an der Quelle konstant ist -- wenn
irgendetwas konstant ist:
- Wenn der Innenwiderstand Ri der Quelle exakt gleich
  Null ist, hat man eine (ideale) Spannungsquelle, aber
  das gibt es fast nur in der Theorie.
- Wenn der Lastwiderstand RL sehr viel größer ist als
  der Innenwiderstand Ri der Quelle (wenn also RL >> Ri),
  dann arbeitet die Quelle im Quasi-Leerlauf, und man
  kann in guter Näherung von einer Spannungsquelle sprechen.
- Wenn ungefähr RL ~= Ri gilt, ist man in der Nähe der
  Leistungsanpassung.
- Wenn RL << Ri ist, ist die Quelle im Quasi-Kurzschluss,
  und man hat in guter Näherung eine Stromquelle.
- Wenn Ri --> oo geht hat man eine (ideale) Stromquelle.

Jemand schrieb:

> Aber so richtig habe ich, als Neugieriger Mitleser,
> immer noch nicht verstanden was jetzt eine Stromquelle
> im Gegensatz zu einer Spannungsquelle ist.

Eine (ideale) Stromquelle ist eine elektrische Quelle,
die unabhängig vom Lastwiderstand immer genau denselben
Strom durch diesen Lastwiderstand treibt.

Eine (ideale) Spannungsquelle ist eine elektrische Quelle,
die unabhängig vom angeschlossenen Lastwiderstand immer
genau dieselbe Spannung an ihren Klemmen zeigt.


> Kann es überhaupt eine reine (echte) Strom- oder
> Spannungsquelle in einer realen Anwendung geben?

Das ist wenig relevant, denn es sind Begriffe aus der
Netzwerk- Theorie .


> Wofür sind also diese nicht real existierenden
> Spannungs- und Stromquellen gut -

Sie ermöglichen den heute üblichen klaren und
eleganten Aufbau der Zweipoltheorie.


> was ist deren Sinn, was erklären sie, wie machen
> sie die Realität berechnen- und erklärbar?

Nun ja, ich bezweifele, dass sich Knoten- und Maschen-
satz formulieren lassen, ohne irgendwo die Idee der
idealen Quelle zu verwenden.
Knoten- und Maschensatz (--> Kirchhoffsche Gesetze)
sind aber die Grundlage für alles Elektrische.

Hallo

Danke für die weiterführenden Erklärungen - das macht also Sinn.

Aber wie schon öfter darf ich (für mich) feststellen das Ahnung und 
Erfahrungen aus der Praxis heraus mit ein wenig (oft auch gar nicht mal 
so wenig) Grundlagenwissen eher schlecht sind wenn man die tief gehende 
Theorie, oder genauer gesagt die Konzepte dahinter, wirklich verstehen 
und noch mehr "vom Bauch und seinen Erfahrungen her" akzeptieren will.

Wie habt "ihr" Profis das geschafft die ihr E-Technik und ähnliches 
studiert habt?

Also tatsächlich aktiv beim studieren, beim "gequält werden (?) mit 
diesen doch sehr abstrakten und zumindest schwer mit den 
Praxiserfahrungen und eigenen Beobachtungen zu verbindenen Theoretischen 
Gebilden und Konzepten umzugehen.

Die Praktischen Erfahrungen und die Realität "einfach vergessen"?

Stelle ich mir sehr schwer und absolut unbefriedigend vor, vor allem 
wenn man (ist doch hoffentlich üblich?!) an der Sache wirklich schon 
seid der Kindheit interessiert war und vieles - halt vor allem in der 
Praxis und bis in die "einfacheren" theoretischen Grundlagen gehend 
gemacht hat.

Jemand

Jemand schrieb:

> Aber wie schon öfter darf ich (für mich) feststellen
> das Ahnung und Erfahrungen aus der Praxis heraus mit
> ein wenig (oft auch gar nicht mal so wenig)
> Grundlagenwissen eher schlecht sind wenn man die tief
> gehende Theorie, oder genauer gesagt die Konzepte
> dahinter, wirklich verstehen und noch mehr "vom Bauch
> und seinen Erfahrungen her" akzeptieren will.

Praktische Erfahrung ist schädlich für theoretisches
Verständnis? Steile These.
Widerspricht übrigens meiner praktischen Erfahrung.


> Wie habt "ihr" Profis das geschafft die ihr E-Technik
> und ähnliches studiert habt?

Was "DAS"?


> Also tatsächlich aktiv beim studieren, beim "gequält
> werden (?) mit diesen doch sehr abstrakten und
> zumindest schwer mit den Praxiserfahrungen und eigenen
> Beobachtungen zu verbindenen Theoretischen Gebilden
> und Konzepten umzugehen.

???

Was bitte sollte am Maschensatz "schwer mit den
Praxiserfahrungen und eigenen Beobachten zu verbinden"
sein? In MEINER Praxis stimmt der Maschensatz.

Ohne ideale Quellen aber kein Maschensatz.


> Die Praktischen Erfahrungen und die Realität "einfach
> vergessen"?

???

Ich interessiere mich ja gerade deshalb für die Theorie,
weil sie die Praxis beschreibt -- und zwar sogar ziemlich
gut. Warum zum Henker sollte ich die Realität dann vergessen
sollen, wenn ihre Beschreibung doch gerade das ZIEL der
ganzen Aktion ist?


> Stelle ich mir sehr schwer und absolut unbefriedigend vor,
> vor allem wenn man (ist doch hoffentlich üblich?!) an der
> Sache wirklich schon seid der Kindheit interessiert war
> und vieles - halt vor allem in der Praxis und bis in die
> "einfacheren" theoretischen Grundlagen gehend gemacht hat.

Hmm.

Könnte es sein, dass Du zu den Leuten gehörst, die die
(notwendigerweise vorhandene) Differenz zwischen Theorie
und Praxis unbedingt zu einem Gegensatz aufbauschen
wollen?

Egon D. schrieb:
> Tatsächlich?
>
> Du kannst eine ideale Stromquelle in eine ideale
> Spannungsquelle umrechnen?
>
> Respekt. Ich kann das nicht :-)

Er redet ja auch nicht von ideal.

Eine Stromquelle mit einem parallelen Innenwiderstand verhält sich 
genauso wie eine Spannungsquelle mit (dem gleichen) seriellen 
Innenwiderstand.

Die Eckwerte (für beide) sind Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom. 
Eine Batterie mit 1V Leerlaufspannung und 1A Kurzschlussstrom ist halt 
eine ideale Spannungsquelle mit 1R. Oder eine ideale Stromquelle mit 1R.

A. S. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Tatsächlich?
>>
>> Du kannst eine ideale Stromquelle in eine ideale
>> Spannungsquelle umrechnen?
>>
>> Respekt. Ich kann das nicht :-)
>
> Er redet ja auch nicht von ideal.

Ich weiss.
Das war ein Witzchen mit durchaus ernsthaftem
didaktischen Hintergedanken.

Ideale Quellen lassen sich nämlich nicht ineinander
umrechnen. Was man tun kann, das ist, eine reale
Quelle durch ideale darzustellen, und das geht auf
zwei gleichwertige Weisen. Genau das beschreibst Du
ja auch:

> Eine Stromquelle mit einem parallelen Innenwiderstand
> verhält sich genauso wie eine Spannungsquelle mit (dem
> gleichen) seriellen Innenwiderstand.

Lernender schrieb:
> Die Batterie liefert mir ja erstmal beides.

Ein reale Batterie ist keins von beidem so richtig.
Wenn du sie zu stark belastest, bricht die Spannung zusammen und wenn 
der Lastwiderstand zu groß wird, nimmt der Strom ab -> weder eine ideale 
Strom- noch Spannungsquelle.
https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsquelle
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromquelle_(Schaltungstheorie)