Spannungsquelle: Was ist das

Was ist eine Spannungsquelle?

Eine Spannungsquelle wird als Gerät definiert, das elektrische Energie an einen angeschlossenen Stromkreis liefert. Mit anderen Worten, es ist wie eine Druckkraft, die die Elektronen kontinuierlich durch den angeschlossenen Draht bewegt. Denken Sie daran wie an eine Pumpe in einem Wassersystem, nur dass diese Pumpe für Elektronen in einem Draht ist. Diese Spannungsquelle wird in vielen elektrischen Geräten und Systemen verwendet.

Eine Spannungsquelle ist in der Regel ein zweipoliges Gerät, was bedeutet, dass es zwei Anschlusspunkte hat – einen für die eintreffenden Elektronen und einen für die austretenden. Dieses Konzept bildet den Grundstock unseres täglichen Stromverbrauchs, der alles von Ihrem Mobiltelefon bis hin zu Ihren Küchengeräten versorgt.

Arten von Spannungsquellen

Die Hauptarten von Spannungsquellen sind:

• Unabhängige Spannungsquelle: Sie gibt es in zwei Untertypen – Gleichspannungsquelle und Wechselspannungsquelle.

• Abhängige Spannungsquelle: Sie gibt es in zwei Untertypen – Spannungsgesteuerte Spannungsquelle und Stromgesteuerte Spannungsquelle.

Unabhängige Spannungsquelle

Eine unabhängige Spannungsquelle kann dem Schaltkreis eine konstante Spannung (fest oder zeitabhängig) liefern und hängt nicht von anderen Elementen oder Größen im Schaltkreis ab.

Gleichspannungsquelle oder zeitunabhängige Spannungsquelle

Die Spannungsquelle, die eine konstante Spannung als Ausgabe erzeugen oder liefern kann, wird als Gleichspannungsquelle bezeichnet. Der Elektronenfluss erfolgt in einer Richtung, wobei die Polarität immer gleich bleibt. Die Bewegung der Elektronen oder Strom erfolgt immer in einer Richtung. Der Spannungswert ändert sich nicht mit der Zeit. Beispiel: Gleichstromgenerator, Batterie, Zellen usw.

Wechselspannungsquelle

Die Spannungsquelle, die eine wechselnde Spannung als Ausgabe erzeugen oder liefern kann, wird als Wechselspannungsquelle bezeichnet. Hier wird die Polarität in regelmäßigen Abständen umgekehrt. Diese Spannung verursacht, dass der Strom für eine bestimmte Zeit in eine Richtung fließt und danach für eine andere Zeit in eine andere Richtung. Das bedeutet, sie ist zeitabhängig. Beispiel: DC-zu-AC-Wandler, Wechselstromgenerator usw.

Abhängige oder gesteuerte Spannungsquelle

Die Spannungsquelle, die eine Ausgangsspannung liefert, die nicht konstant oder fest ist und immer von anderen Größen wie Spannung oder Strom in einem anderen Teil des Schaltkreises abhängt, wird als abhängige Spannungsquelle bezeichnet.

Sie haben vier Anschlusspunkte. Wenn die Spannungsquelle von der Spannung in einem anderen Teil des Schaltkreises abhängt, dann wird sie als Spannungsgesteuerte Spannungsquelle (SGS) bezeichnet.

Wenn die Spannungsquelle vom Strom in einem anderen Teil des Schaltkreises abhängt, dann wird sie als Stromgesteuerte Spannungsquelle (SGS) (siehe Abbildung unten) bezeichnet.

Ideale Spannungsquelle

Die Spannungsquelle kann eine konstante Spannung an den Schaltkreis liefern und wird auch als unabhängige Spannungsquelle bezeichnet, da sie unabhängig vom Strom ist, den der Schaltkreis zieht. Der Wert des internen Widerstands beträgt hier Null. Das bedeutet, dass keine Energie aufgrund des internen Widerstands verschwendet wird.

Trotz des Lastwiderstands oder des Stroms im Schaltkreis wird diese Spannungsquelle eine konstante Spannung liefern. Sie fungiert als 100% effiziente Spannungsquelle. Die gesamte Spannung der idealen Spannungsquelle fällt perfekt auf die Last im Schaltkreis.

Um eine ideale Spannungsquelle zu verstehen, können wir das obige Schaltbild als Beispiel nehmen. Die Batterie, die hier dargestellt ist, ist eine ideale Spannungsquelle, die 1,7V liefert. Der interne Widerstand RIN = 0Ω. Der Widerstand der Last im Schaltkreis RLAST = 7Ω. Hier können wir sehen, dass die Last die gesamten 1,7V der Batterie erhält.

Reale oder praktische Spannungsquelle