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Ein lineares Netz lässt sich an zwei Klemmen durch eine ideale Spannungsquelle und einen Serienwiderstand ersetzen.
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Formel
U in V; I in A; R in Ω
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Leerlaufspannung an den betrachteten Klemmen | V | |
| Innenwiderstand des linearen Zweipols | Ω | |
| Kurzschlussstrom an denselben Klemmen | A |
U_{Th}=U_{oc},\quad R_{Th}=\frac{U_{oc}}{I_{sc}}Die Ersatzquelle reproduziert das Klemmenverhalten eines linearen Netzwerks für angeschlossene Lasten. UTh entspricht der Leerlaufspannung; RTh kann bei deaktivierten unabhängigen Quellen oder über Uoc/Isc bestimmt werden. Abhängige Quellen müssen aktiv bleiben und separat behandelt werden. Nichtlineare Elemente besitzen im Allgemeinen kein globales Thevenin-Ersatzpaar.
Die Ersatzquelle reproduziert das Klemmenverhalten eines linearen Netzwerks für angeschlossene Lasten. UTh entspricht der Leerlaufspannung; RTh kann bei deaktivierten unabhängigen Quellen oder über Uoc/Isc bestimmt werden. Abhängige Quellen müssen aktiv bleiben und separat behandelt werden. Nichtlineare Elemente besitzen im Allgemeinen kein globales Thevenin-Ersatzpaar.
Ein lineares Netz lässt sich an zwei Klemmen durch eine ideale Spannungsquelle und einen Serienwiderstand ersetzen.
Grundgleichung für die Zielgröße
Bei Umstellungen Vorzeichen, Randbedingungen und Einheiten beibehalten.
Berechne das Zahlenbeispiel zu „Thevenin-Ersatzquelle eines linearen Zweipols“ und prüfe Einheit sowie Größenordnung.
Ein Netz mit Uoc=12 V und Isc=2 A hat RTh=6 Ω; an RL=6 Ω liegen dann 6 V an.
Eine verwandte Größe mit gleicher Symbolschreibweise einsetzen.
Nutze Variablendefinitionen und prüfe: U in V; I in A; R in Ω.
Formelcluster
Ein lineares Netz lässt sich an zwei Klemmen durch eine ideale Spannungsquelle und einen Serienwiderstand ersetzen.
Ein Netz mit Uoc=12 V und Isc=2 A hat RTh=6 Ω; an RL=6 Ω liegen dann 6 V an.
Komplexe lineare Schaltungen für eine einzelne Last vereinfachen.
Eine typische Aufgabe Schritt für Schritt: Thevenin-Ersatzquelle eines linearen Zweipols (UTh = Uoc; RTh = Uoc/Isc).
Aufgabe
Berechne das Zahlenbeispiel zu „Thevenin-Ersatzquelle eines linearen Zweipols“ und prüfe Einheit sowie Größenordnung.
Rechenweg
Ein Netz mit Uoc=12 V und Isc=2 A hat RTh=6 Ω; an RL=6 Ω liegen dann 6 V an.
Trenne die Last an den betrachteten Klemmen und berechne die Leerlaufspannung mit korrekter Polarität. Diese Spannung ist UTh. Falls abhängige Quellen vorkommen, bleiben sie aktiv; ein Testgenerator kann nötig sein, um den Ersatzwiderstand zu bestimmen. Keep the terminal pair and independent-source convention fixed; retain dependent sources while finding resistance. Anwendungsbereich: Komplexe lineare Schaltungen für eine einzelne Last vereinfachen. Das Zahlenbeispiel Ein Netz mit Uoc=12 V und Isc=2 A hat RTh=6 Ω; an RL=6 Ω liegen dann 6 V an verankert die Aussage in einer konkreten Messsituation.
Bei einem linearen Netz mit unabhängigen Quellen kannst du ideale Spannungsquellen kurzschließen und ideale Stromquellen öffnen, danach den Widerstand von den Klemmen aus bestimmen. Alternativ gilt RTh=Uoc/Isc, wenn beide Werte unter konsistenten Bedingungen ermittelt werden. Abhängige Quellen dürfen dabei nicht abgeschaltet werden. Keep the terminal pair and independent-source convention fixed; retain dependent sources while finding resistance. Die Einheiten dazu sind U in V; I in A; R in Ω. Ein Netz mit Uoc=12 V und Isc=2 A hat RTh=6 Ω; an RL=6 Ω liegen dann 6 V an. Das prüft, ob die Bezugsgrößen zusammenpassen.
Ein korrekt bestimmtes Thevenin-Modell reproduziert die Klemmen-Spannungs-Strom-Beziehung für jede angeschlossene lineare oder nichtlineare Last, solange das umgebende Netz linear bleibt. Es ersetzt nicht die interne Schaltung und zeigt keine inneren Spannungen oder Leistungen. Bei zeitabhängigen oder nichtlinearen Quellen muss das Modell angepasst werden. Keep the terminal pair and independent-source convention fixed; retain dependent sources while finding resistance. Geltungsbereich: Die Ersatzquelle reproduziert das Klemmenverhalten eines linearen Netzwerks für angeschlossene Lasten. UTh entspricht der Leerlaufspannung; RTh kann bei deaktivierten unabhängigen Quellen oder über Uoc/Isc bestimmt werden. Abhängige Quellen müssen aktiv bleiben und separat behandelt werden. Nichtlineare Elemente besitzen im Allgemeinen kein globales Thevenin-Ersatzpaar. Eine praktische Anwendung ist Komplexe lineare Schaltungen für eine einzelne Last vereinfachen.
Schreibe zuerst neben jeden Zahlenwert die Größe und Einheit aus der Variablenliste: U in V; I in A; R in Ω. Setze erst ein, wenn die Werte in einem konsistenten Einheitensystem vorliegen, und notiere Vorzeichen oder Bezugsrichtung ausdrücklich. Das Beispiel Ein Netz mit Uoc=12 V und Isc=2 A hat RTh=6 Ω; an RL=6 Ω liegen dann 6 V an. bietet eine Rechenprobe: Endgröße, Einheit und Größenordnung müssen zur beschriebenen Situation passen. Runde erst nach den Zwischenrechnungen, damit kleine Beiträge nicht vorzeitig verschwinden. Keep the terminal pair and independent-source convention fixed; retain dependent sources while finding resistance.
Der Hintergrund nennt als Ausgangspunkt: Die Ersatzquelle reproduziert das Klemmenverhalten eines linearen Netzwerks für angeschlossene Lasten. UTh entspricht der Leerlaufspannung; RTh kann bei. Das begrenzt, wann das Ergebnis als Fachmodell gelten darf. Vergleiche deshalb die Randbedingungen der Aufgabe mit dieser Voraussetzung, bevor du Zahlen einsetzt; reale Bauteile, Stoffwerte oder Belastungen können zusätzliche Effekte einbringen. MIT OpenCourseWare, Circuits and Electronics, Thevenin equivalent circuit notes. belegt die verwendete Beziehung, ersetzt aber nicht die Prüfung, ob deine konkrete Situation innerhalb des Modells liegt. Keep the terminal pair and independent-source convention fixed; retain dependent sources while finding resistance.
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Kuratiertes Prüfungsset für "Thevenin-Ersatzquelle eines linearen Zweipols":
Frage (Vorderseite)
Welche Formel beschreibt Thevenin-Ersatzquelle eines linearen Zweipols?
Antwort in deinem Set
Frage (Vorderseite)
Wie stellst du UTh = Uoc; RTh = Uoc/Isc nach Grundgleichung für die Zielgröße um?
Antwort in deinem Set
Frage (Vorderseite)
Welcher typische Fehler passiert bei UTh = Uoc; RTh = Uoc/Isc?
Antwort in deinem Set
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