vorläufiges Skript zur Vorlesung ES1 - Elektrotechnik

Skript zur Vorlesung ES1, Fassung vom 9.Mai 2006, Prof.Dr.Arnold, FB1, FH-Ge 30
führt. Die Leerlaufspannung kann direkt z.B. durch Anwenden des Knotenspannungsverfahrens
bestimmt oder über das Superpositionsprinzip berechnet werden. Die Bestimmung der theveninschen
Quellen in Bezug auf die Eingangs- und Ausgangsklemmen einer Schaltung hat eine
große Bedeutung, da die entsprechenden theveninschen Widerstände de…nitionsgemäßdie Einund
Ausgangswiderstände der Schaltung sind.
3.2.2 Ein- und Ausgangswiderstände
Aus dem Konzept der Ersatzspannungsquelle können auf natürliche Art und Weise die De…nitionen
für Ein- und Ausgangswiderstände von Schaltungen abgeleitet werden.
De…nition des Eingangswiderstands
Der theveninsche Widerstand rth = dUe
in Bezug auf die Eingangsklemmen einer Schaltung
dIe
heißt Eingangswiderstand re der Schaltung.
Sinngemäßgilt
De…nition des Ausgangswiderstands
Der theveninsche Widerstand rth = dUa
in bezug auf die Ausgangsklemmen einer Schaltung
dIa
heißt Ausgangswiderstand ra der Schaltung.
Auch die O¤setgrößen am Eingang einer Schaltung sind über das Konzept der theveninsche
Quelle de…nierbar.
De…nition der Eingangs-O¤setspannung
Die theveninsche Spannung Uth in bezug auf die Eingangsklemmen einer Schaltung heißt Eingangs-
O¤setspannung oder einfach O¤setspannung.
De…nition des Eingangs-O¤setstroms
Der nortonsche Strom Ith in bezug auf die Eingangsklemmen einer Schaltung heißt Eingangs-
O¤setstrom oder einfach O¤setstrom.
3.3 Die Schaltung mit gesteuerter Quelle als Regelkreis
Gesteuerte Quellen können so verschaltet werden, dass der Ausgang der Quelle auf deren eigenen
Eingang zurückwirkt. Diese Eigenart einer gesteuerten Quelle wurde bereits im Abschnitt über
Kopplung ausführlicher erörtert. In diesem Abschnitt geht es darum, das Phänomen der Kopplung
zu visualisieren also gra…sch darzustellen. Damit wird die Verbindung zur Regelungstechnik
hergestellt.
Die zentrale Frage bei gesteuerten Quellen in einer Schaltung ist die nach der Erzeugung der
Steuergröße (Wer oder was steuert die Quelle?). Nach dem Überlagerungssatz (Superpositionsgesetz)
setzt sich die Steuergröße aus den Beiträgen aller Quellen, d.h. sowohl der gesteuerten
als auch der unabhängigen, zusammen. Somit ist die die Superpositionsgleichung der Steuergröße
von entscheidender Bedeutung zum Verständnis der Funktion der gesteuerten Quelle. Dieser
Sachverhalt soll anhand eines Beispiels dargestellt werden. Dabei wird auf die bereits im Beispiel
7 berechnete Schaltung zurückgegri¤en. Dabei ist die Steuergröße der Strom I2.