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Klemmenspannung UK

Die Klemmenspannung UK ist die an einer Spannungsquelle gemessene Spannung U (Ausgangsspannung) wenn in einem geschlossenen Stromkreis von einem Verbraucher Strom I entnommen wird, d.h. sich die Spannungsquelle im belasteten Zustand befindet.

Klemmspannung

Klemmenspannung:

UK = U0-Ui = UL-Ui = UL-I0·Ri     [ V ]

UK = Klemmenspannung [V]
U0 = Quellenspannung [V]
Ui = Spannungsabfall am Innenwiderstand [V]
UL = Leerlaufspannung [V]
I0 = Quellenstrom [A]
Ri = Innenwiderstand [Ω]

Bei einem geschlossenen Stromkreis stellt sich eine kleinere Klemmenspannung UK (Ausgangsspannung) ein als die Quellenspannung U0 oder Leerlaufspannung UL einer unbelasteten Stromquelle.

In einem Stromkreis mit einen Verbraucher ist der Außenwiderstand Ra eine endliche Größe, es fließt also Strom I und daraus rersultiert ein Spannungsabfall am Außenwiderstand Ua.

Da Innenwiderstand Ri der Spannungsquelle und Außenwiderstand Ra des Verbrauchers in Reihe geschaltet sind teilt sich die Quellenspannung U0 an beiden Widerständen auf.

I =
U0 / Ri + Ra
    [ A ]

I = Strom [A]
U0 = Quellenspannung [V]
Ri = Innenwiderstand [Ω]
Ra = Außenwiderstand [Ω]

Der Stromfluß führt demnach auch zu einem Spannungsabfall am Innenwiderstand Ui der wiederum die Klemmenspannung UK verringert.

⇒ Anpassung
⇒ Leistungsanpassung
⇒ Spannungsanpassung

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Quellen

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