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Elektrotechnische Grundlagen und Gleichstrom – Spannungsquellen unter Last verstehen

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Einleitung

Elektrotechnische Grundlagen und Gleichstrom – Spannungsquellen unter Last verstehen

Zielgruppe: Berufliche Ausbildung in Elektrotechnik, Elektronik und Mechatronik

Lernzeit: ca. 45–60 Minuten

Schwerpunkt: Innenwiderstand und Spannungseinbruch

Lernmethode: Stromlaufbilder verstehen, Signaldiagramme lesen, Berechnungen durchführen und berührungssicher simulieren.

Eine Spannungsquelle zeigt ohne angeschlossenen Verbraucher häufig eine höhere Spannung als unter Belastung. Warum ist das so?

Du lernst, wie sich Innenwiderstand, Leerlaufspannung, Klemmenspannung und Lastwiderstand gegenseitig beeinflussen.

Abbildung: Ersatzschaltbild einer realen Spannungsquelle mit optionaler Last. Quelle: Arne Nordmann, Wikimedia Commons, gemeinfrei.

Deine Leitfrage: Warum werden aus 12 V plötzlich nur noch 10 V?

Lernziele

Nach diesem Kurs kannst Du:

Spannungsquelle: Eine ideale und eine reale Spannungsquelle unterscheiden.
Innenwiderstand: Den Spannungseinbruch unter Last erklären.
Ohmsches Gesetz: Strom, Klemmenspannung und Innenwiderstand berechnen.
Stromlaufplan: Ein Ersatzschaltbild lesen und Messpunkte erkennen.
Kennlinie: Die Wirkung veränderlicher Belastung in Diagrammen darstellen.
Fehleranalyse: Messwerte beurteilen und Modellgrenzen erkennen.

Sicherheitsrahmen

Alle praktischen Lernversuche erfolgen zunächst ausschließlich in einer digitalen Schaltungssimulation.

Für angeleitete Demonstrationen kommen nur geeignete, berührungssichere, gegen Überstrom geschützte Schulungsmodelle infrage. Die Auswahl, Freigabe und Beaufsichtigung obliegen den zuständigen qualifizierten und beauftragten Personen.

Wichtig:

Keine eigenständigen Arbeiten an realen Elektroanlagen oder offenen Spannungsquellen.
Keine experimentellen Kurzschlüsse an realen Batterien, Akkumulatoren oder Netzgeräten.
Keine Strommessung durch direktes Verbinden der Anschlüsse einer realen Spannungsquelle mit einem Amperemeter.
Eine bestandene Lernkontrolle ist ausdrücklich keine Arbeits-, Schalt- oder Sicherheitsfreigabe.

Auch Kleinspannung kann bei hohen Strömen zu Erwärmung, Verbrennungen und weiteren Gefährdungen führen.

Ausbildungsfall: Spannungseinbruch am 12-V-Prüfmodul

In einer Ausbildungswerkstatt wird das Verhalten einer 12-V-Spannungsquelle untersucht. Ein virtuelles Prüfmodul mit ohmscher Last zeigt folgende Werte:

Betriebszustand	Klemmenspannung	Laststrom
Last ausgeschaltet	12 V	0 A
Last eingeschaltet	10 V	2 A
Last wieder ausgeschaltet	12 V	0 A

Dein Auftrag: Erkläre den Spannungseinbruch, bestimme den Innenwiderstand und prüfe das Ergebnis in einer Simulation.

Die Werte sind ein vereinfachter, fiktiver Ausbildungsfall. Die Last ist rein ohmsch; Leitungs- und Kontaktwiderstände werden zunächst vernachlässigt. Sie sind keine Freigabe für einen realen Aufbau.

Lerneinheit 1: Leerlauf und Belastung

Lernzeit: ca. 5 Minuten

Im Leerlauf fließt durch den äußeren Lastkreis kein Strom. Die Klemmenspannung entspricht im vereinfachten Modell der Quellenspannung.

Wird ein Verbraucher zugeschaltet, fließt Strom. Bei einer realen Spannungsquelle kann die Klemmenspannung dadurch sinken.

Animation: Energiefluss zwischen Spannungsquelle und Verbraucher. Quelle: Qniemiec, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Leerlauf	Betrieb unter Last
Lastkreis offen	Lastkreis geschlossen
I = 0 A	I größer als 0 A
U_kl = U_0	U_kl kann kleiner als U_0 sein

Denkfrage: Weshalb reicht eine Messung der Leerlaufspannung allein nicht aus, um das Verhalten einer Spannungsquelle unter Belastung zuverlässig zu beurteilen?

Lerneinheit 2: Der Innenwiderstand

Lernzeit: ca. 6 Minuten

Eine reale Spannungsquelle lässt sich im einfachen Ersatzschaltbild als ideale Spannungsquelle mit einem in Reihe geschalteten Innenwiderstand darstellen.

Ersatzmodell: Ideale Spannungsquelle und Innenwiderstand. Quelle: MikeRun, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Stromlaufbild: Reale Spannungsquelle mit ohmscher Last. Quelle: A2Romao, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Bezeichnungen:

Symbol	Bedeutung
U_0	Quellenspannung beziehungsweise Leerlaufspannung im Modell
R_i	Innenwiderstand
R_L	Lastwiderstand
I	Laststrom
U_i	Spannungsabfall am Innenwiderstand
U_kl	Klemmenspannung an den Anschlüssen der Quelle

Beim Stromfluss entsteht am Innenwiderstand ein Spannungsabfall.

Merksatz: Je größer der Strom und der wirksame Innenwiderstand, desto größer ist der innere Spannungsabfall.

Lernvideo: Ideale und reale Spannungsquellen

Quelle: Studytiger – Physik & E-Technik. Achte auf das Ersatzschaltbild und die fallende Spannungskennlinie.

Lerneinheit 3: Den Spannungseinbruch berechnen

Lernzeit: ca. 7 Minuten

Die Maschenregel und das Ohmsche Gesetz liefern:

$U_{i} = I \cdot R_{i}$

$U_{k l} = U_{0} - I \cdot R_{i}$

$I = \frac{U_{0}}{R_{i} + R_{L}}$

$R_{i} = \frac{U_{0} - U_{k l}}{I}$

Stromlaufbild mit Größen zur Innenwiderstandsbestimmung. Quelle: Steven Legg, Wikimedia Commons, gemeinfrei.

Musterrechnung zum Ausbildungsfall

Gegeben:

U_0 = 12 V

U_kl = 10 V

I = 2 A

Gesucht: R_i

$R_{i} = \frac{12 V - 10 V}{2 A} = 1 Ω$

Ergebnis: Der modellierte Innenwiderstand beträgt 1 Ω.

Zusätzlich gilt:

$U_{i} = 2 A \cdot 1 Ω = 2 V$

$R_{L} = \frac{10 V}{2 A} = 5 Ω$

Kontrolle: 12 V = 2 V + 10 V.

Messpunkte verstehen

Darstellung eines Digitalmultimeters. Quelle: Inductiveload, Wikimedia Commons, gemeinfrei.

In der Simulation wird das Voltmeter parallel zu den Quellklemmen angeschlossen. Das Amperemeter misst den Strom im Lastzweig.

Beachte: Aus einer einzelnen Leerlaufspannungsmessung kann der Innenwiderstand nicht bestimmt werden. Im linearen Modell benötigt man zusätzlich einen bekannten Lastzustand beziehungsweise zwei Strom-Spannungs-Messpunkte.

Lerneinheit 4: Kennlinie und Signaldiagramm

Lernzeit: ca. 6 Minuten

Für das lineare Quellenmodell gilt:

$U_{k l} (I) = U_{0} - R_{i} \cdot I$

Mit zunehmendem Strom sinkt die Klemmenspannung entlang einer fallenden Geraden.

Kennlinien: ideale Quelle, lineare Quellen und Beispiele nichtlinearer Quellen. Quelle: Modalanalytiker, Wikimedia Commons, CC0.

Leseauftrag: Vergleiche die waagerechte Kennlinie einer idealen Spannungsquelle mit der fallenden Kennlinie einer linearen Quelle.

Signaldiagramm: Last ein und aus

Im Ausbildungsfall wird die Last bei t = 1 s zugeschaltet und bei t = 3 s wieder getrennt.

Zeit       0       1 s       3 s       →
Last       AUS     EIN       AUS

Ukl
12 V       ───────┐         ┌────────
                  │         │
10 V              └─────────┘

I
 2 A              ┌─────────┐
                  │         │
 0 A      ────────┘         └────────

Beobachtung: Beim Einschalten steigt der Strom und die Klemmenspannung sinkt. Nach dem Ausschalten kehrt sie im statischen Modell sofort auf 12 V zurück.

Modellgrenze: Das Diagramm zeigt ideale Schaltzeitpunkte. Reale Akkumulatoren und elektronische Netzgeräte können verzögert reagieren oder zusätzliche dynamische Effekte zeigen.

Lerneinheit 5: Berührungssicher simulieren

Lernzeit: ca. 10 Minuten

Nutze das virtuelle Gleichstromlabor des PhET Interactive Simulations Project der University of Colorado Boulder.

PhET: Stromkreise schalten – Virtuelles Gleichstrom-Labor öffnen

Die Simulation ermöglicht unter anderem ein Schaltbild, ein Voltmeter, ein Amperemeter und das Einstellen des Batterie-Innenwiderstands.

Simulationsauftrag

Stromkreis: Wähle die Schaltbildansicht. Erstelle einen virtuellen Kreis aus Batterie, Schalter und ohmschem Lastwiderstand.
Quellenspannung: Stelle die Batterie auf 12 V ein und öffne die erweiterten Optionen.
Innenwiderstand: Stelle den Batterie-Innenwiderstand auf 1 Ω und den Lastwiderstand auf 5 Ω.
Spannungsmessung: Miss die Klemmenspannung parallel zu den Batterieanschlüssen. Erfasse den Laststrom mit dem vorgesehenen virtuellen Strommessgerät.
Messprotokoll: Vergleiche Leerlauf, eingeschaltete Last und wieder ausgeschaltete Last.

Erwartung: Ohne Last ungefähr 12 V, mit Last ungefähr 10 V und 2 A. Kleine Abweichungen können durch Simulationseinstellungen, insbesondere Drahtwiderstände, entstehen.

Variation: Ändere ausschließlich in der Simulation den Lastwiderstand auf 11 Ω. Beobachte Stromstärke und Klemmenspannung erneut.

Einstellung	Deine Vorhersage	Simulierter Wert	Erklärung
Last ausgeschaltet
5 Ω Last
11 Ω Last

Sicherheitsregel: Diese Übung verlangt keinen realen Stromkreis. Auch wenn die Software einen Kurzschluss darstellen kann, ist ein Kurzschlussversuch an einer echten Spannungsquelle kein Bestandteil des Kurses.

PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, https://phet.colorado.edu. Nichtkommerzielle Unterrichtsnutzung unter den aktuellen Bedingungen CC BY-NC 4.0; Lizenzinformationen. Es wird nur auf die Originalsimulation verlinkt.

Lerneinheit 6: Leistung und Fehlerdiagnose

Lernzeit: ca. 6 Minuten

Bei Belastung wird ein Teil der Leistung am Innenwiderstand umgesetzt.

$P_{i} = I^{2} \cdot R_{i}$

$P_{L} = U_{k l} \cdot I$

Im virtuellen 12-V-Ausbildungsfall sind dies 4 W im Innenwiderstand und 20 W an der Last.

Diagramm zu Leistung, Verlustleistung und Wirkungsgrad einer linearen Spannungsquelle. Quelle: Modalanalytiker, Wikimedia Commons, CC0.

Wichtig für die Fehlersuche: Ein Spannungseinbruch kann durch den Innenwiderstand der Quelle, zusätzliche Leitungs- oder Kontaktwiderstände, Strombegrenzung oder dynamisches Quellenverhalten entstehen. Nicht jeder reale Spannungseinbruch folgt exakt dem einfachen linearen Modell.

Lernvideo: Innenwiderstand und Kennlinie

Quelle: Studytiger – Physik & E-Technik. Die Kurzschlussstromstärke wird hier nur als theoretische Modellgröße betrachtet. Kein realer Kurzschlussversuch.

Gestufte Übungsaufgaben mit Feedback

Bearbeite zuerst die Aufgabe. Nutze die Hinweise erst bei Bedarf.

Basisaufgabe

Aufgabe: Eine Quelle besitzt U_0 = 12 V und R_i = 1 Ω. Es fließen 2 A. Berechne den inneren Spannungsabfall und die Klemmenspannung.

Gestufte Hilfen und begründetes Feedback: Basis
Hilfe 1: Suche im Ersatzschaltbild den in Reihe liegenden Innenwiderstand.
Hilfe 2: Berechne zuerst U_i = I · R_i.
Hilfe 3: Ziehe den inneren Spannungsabfall von 12 V ab.
Ergebnis: U_i = 2 V; U_kl = 10 V.
Feedback: Richtig ist die Differenz, weil sich die Quellenspannung gemäß Maschenregel auf Innenwiderstand und Last verteilt. Ein Ergebnis von 12 V unter Last würde den inneren Spannungsabfall übersehen.

Anwendungsaufgabe

Aufgabe: Die Quelle bleibt unverändert. Statt 5 Ω wird in der Simulation eine Last von 11 Ω angeschlossen. Berechne I und U_kl.

Gestufte Hilfen und begründetes Feedback: Anwendung
Hilfe 1: Der Strom fließt durch Innen- und Lastwiderstand.
Hilfe 2: Addiere die beiden Widerstände.
Hilfe 3: Verwende I = 12 V / (1 Ω + 11 Ω).
Ergebnis: I = 1 A; U_i = 1 V; U_kl = 11 V.
Feedback: Der größere Lastwiderstand verringert den Strom. Dadurch sinkt der Spannungsabfall am Innenwiderstand und die Klemmenspannung steigt.

Transferaufgabe

Aufgabe: Vergleiche zwei virtuelle Spannungsquellen mit jeweils U_0 = 12 V. Quelle A hat R_i = 1 Ω; Quelle B hat R_i = 0,5 Ω. Beide werden einzeln an 5 Ω belastet. Welche Quelle liefert die höhere Klemmenspannung? Begründe Deine Entscheidung.

Gestufte Hilfen und begründetes Feedback: Transfer
Hilfe 1: Die kleinere Quellinnenresistenz verursacht bei vergleichbarem Strom einen kleineren inneren Spannungsabfall.
Hilfe 2: Berechne beide Ströme mit I = U_0 / (R_i + R_L).
Hilfe 3: Bestimme anschließend für jede Quelle U_kl = I · R_L.
Ergebnis: Quelle A liefert 10 V bei 2 A. Quelle B liefert gerundet 10,91 V bei 2,18 A.
Feedback: Quelle B ist für diese Last im einfachen Quellenmodell spannungsstabiler. Bei realen Quellen müssen zusätzlich Stromgrenzen, Erwärmung, zeitliches Verhalten und weitere technische Eigenschaften berücksichtigt werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Wie groß ist der Laststrom im Leerlauf einer Spannungsquelle? (0 A) (!1 A) (!10 A) (!Unendlich groß)

Was beschreibt der Innenwiderstand im einfachen Quellenmodell? (Einen in Reihe liegenden wirksamen Quellenwiderstand) (!Einen immer parallel liegenden Lastwiderstand) (!Den Widerstand des Voltmeters) (!Eine zusätzliche ideale Stromquelle)

Wie verhält sich die Klemmenspannung einer linearen realen Spannungsquelle bei zunehmendem Laststrom? (Sie sinkt) (!Sie steigt immer) (!Sie bleibt grundsätzlich konstant) (!Sie wechselt automatisch die Polarität)

Welcher innere Spannungsabfall entsteht bei 2 A und 1 Ohm Innenwiderstand? (2 V) (!1 V) (!10 V) (!12 V)

Wie groß ist die Klemmenspannung bei 12 V Quellenspannung und 2 V innerem Spannungsabfall? (10 V) (!14 V) (!6 V) (!24 V)

Welcher Strom fließt im Modell bei 12 V Quellenspannung und insgesamt 6 Ohm Widerstand? (2 A) (!6 A) (!12 A) (!72 A)

Was geschieht bei gleichem Innenwiderstand mit dem Strom, wenn der ohmsche Lastwiderstand kleiner wird? (Der Strom steigt) (!Der Strom wird null) (!Der Strom bleibt immer unverändert) (!Die Quelle wird automatisch ideal)

Welche Form hat die Spannungskennlinie einer linearen realen Spannungsquelle bei positivem Innenwiderstand? (Eine fallende Gerade) (!Eine steigende Gerade) (!Eine waagerechte Gerade mit positiver Steigung) (!Eine beliebige Sinuskurve)

Wie wird die Klemmenspannung in der Schaltungssimulation gemessen? (Mit einem parallel zu den Quellklemmen geschalteten Voltmeter) (!Mit einem direkt kurzschließenden Amperemeter) (!Mit einem Widerstandsmesser im eingeschalteten Stromkreis) (!Mit einem Strommesser ohne Lastzweig)

Welche Bedeutung hat ein bestandenes Quiz für reale Elektroarbeiten? (Es ersetzt keine Qualifikation oder Arbeitsfreigabe) (!Es berechtigt automatisch zu Elektroarbeiten) (!Es ersetzt die betriebliche Beauftragung) (!Es macht Schutzmaßnahmen überflüssig)

Memory

Leerlauf	Kein Strom durch den äußeren Lastkreis
Innenwiderstand	Wirksamer Widerstand innerhalb des Quellenmodells
Klemmenspannung	Spannung zwischen den äußeren Quellenanschlüssen
Lastwiderstand	Ohmsche Belastung einer Quelle
Spannungseinbruch	Abnahme der Spannung bei zugeschalteter Last
Kennlinie	Grafischer Zusammenhang zwischen Spannung und Strom

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Beschreibung
Quellenspannung	Ausgangsspannung der idealen Ersatzquelle
Innenwiderstand	Verursacher des inneren ohmschen Spannungsabfalls
Leerlauf	Zustand ohne äußeren Laststrom
Klemmenspannung	Spannung an den Anschlussklemmen
Laststrom	Elektrischer Strom durch den Verbraucher
Maschenregel	Summe der Spannungsabfälle entspricht der Quellenspannung

Kreuzworträtsel

Innenwiderstand	Wie heißt der wirksame Widerstand innerhalb des realen Quellenmodells?
Leerlauf	Wie heißt der Betriebszustand ohne äußeren Laststrom?
Klemmenspannung	Welche Spannung liegt unter Last zwischen den Quellenanschlüssen an?
Reihenschaltung	In welcher Verschaltungsart liegt der Innenwiderstand zur idealen Spannungsquelle?
Kennlinie	Wie heißt die grafische Darstellung einer elektrischen Größe in Abhängigkeit von einer anderen?
Spannungseinbruch	Wie heißt die Abnahme der Klemmenspannung beim Belasten einer Quelle?

LearningApps

Externe Lernangebote werden über eine thematische Suche angezeigt. Prüfe deren fachliche Richtigkeit und Eignung vor der Verwendung.

Lückentext

Eine reale Spannungsquelle besitzt einen wirksamen

.

Das einfache Ersatzschaltbild enthält eine ideale Quelle und einen in Reihe geschalteten

.

Ohne Laststrom befindet sich die Spannungsquelle im

.

Die Spannung zwischen den äußeren Anschlüssen heißt

.

Der Strom durch den angeschlossenen Verbraucher heißt

.

Mit zunehmender Stromstärke wächst bei konstantem Innenwiderstand der innere

.

Die elektrische Stromstärke wird in der Einheit

angegeben.

Der elektrische Widerstand wird in der Einheit

angegeben.

Die Quellenspannung des Ausbildungsbeispiels beträgt

Volt.

Die Klemmenspannung unter Last beträgt im Beispiel

Volt.

Der Laststrom beträgt im Beispiel

Ampere.

Der berechnete Innenwiderstand beträgt

Ohm.

Ein größerer ohmscher Lastwiderstand führt bei gleicher Quellenspannung und gleichem Innenwiderstand zu einem

Strom.

Die Spannungskennlinie einer linearen realen Quelle ist eine fallende

.

Für ungefährliche virtuelle Untersuchungen verwenden wir eine

.

Ein Quizresultat ersetzt niemals die erforderliche betriebliche

.

Offene Aufgaben

Leicht – Basisaufgaben

Stromlaufplan: Zeichne das Ersatzschaltbild einer realen Spannungsquelle und beschrifte U_0, R_i, R_L und U_kl.
Leerlauf: Beschreibe mit einer eigenen Skizze, wie sich die Quelle ohne angeschlossene Last verhält.
Spannungsabfall: Berechne den inneren Spannungsabfall bei 12 V Leerlaufspannung und 10 V Klemmenspannung.
Lernplakat: Gestalte ein kleines Bildplakat mit den Begriffen Innenwiderstand, Klemmenspannung und Laststrom.

Standard – Anwendungsaufgaben

Schaltungssimulation: Erstelle den Ausbildungsfall im virtuellen Labor und dokumentiere drei Schalterzustände.
Signaldiagramm: Zeichne den zeitlichen Verlauf von Klemmenspannung und Laststrom beim Ein- und Ausschalten.
Messprotokoll: Vergleiche in der Simulation die Lastwiderstände 5 Ω und 11 Ω und begründe die unterschiedlichen Messwerte.
Erklärvideo: Produziere ein 60 bis 90 Sekunden langes Video, das den Zusammenhang zwischen Innenwiderstand und Spannungseinbruch mithilfe von Skizzen erklärt.

Schwer – Transferaufgaben

Fehlerdiagnose: Entwickle eine rein virtuelle Untersuchung, mit der Du einen Quelleninnenwiderstand von einem zusätzlichen Leitungswiderstand unterscheiden könntest.
Kennlinienanalyse: Erstelle aus mindestens drei simulierten Lastzuständen eine U-I-Kennlinie und ermittle ihre Steigung.
Modellkritik: Vergleiche ein lineares Quellenmodell mit einer strombegrenzten Spannungsversorgung und beschreibe, wann das einfache Modell nicht mehr ausreicht.
Projektarbeit: Entwickle eine kurze digitale Lerneinheit für neue Auszubildende mit Stromlaufbild, Signaldiagramm, Simulation, drei Hinweisen und begründetem Feedback.

Bewertung der offenen Aufgaben: Achte auf fachlich korrekte Zusammenhänge, richtige Messpunkte, nachvollziehbare Rechnungen, passende Diagramme, die begründete Interpretation und die Einhaltung des Sicherheitsrahmens. Nicht allein die Zahl der richtigen Ergebnisse entscheidet über die Qualität.

Lernkontrolle

Die folgenden Aufgaben prüfen vor allem Zusammenhänge, Bewertung und Transfer.

Fehleranalyse: Eine Quelle zeigt im Leerlauf 12 V und bei Last 9 V. Erkläre mindestens zwei mögliche Ursachen und begründe, welche zusätzlichen virtuellen Messwerte zur Unterscheidung nötig wären.
Modellbildung: Leite aus dem Ersatzschaltbild die Beziehung U_kl = U_0 − I · R_i her und erkläre jede Größe.
Quellenvergleich: Zwei virtuelle Quellen haben gleiche Leerlaufspannung, aber unterschiedliche Innenwiderstände. Vergleiche ihr Verhalten unter derselben ohmschen Last rechnerisch und grafisch.
Diagramminterpretation: Erkläre, warum eine fallende U-I-Kennlinie einen positiven Innenwiderstand darstellen kann und warum reale Kennlinien davon abweichen können.
Messstrategie: Plane eine sichere Simulation zur Ermittlung eines unbekannten Innenwiderstands. Wähle mindestens zwei geeignete Lastzustände und begründe deren Aussagekraft.
Sicherheitstransfer: Erkläre, warum ein bestandenes Quiz niemals eine betriebliche Beauftragung, fachliche Qualifikation oder Freigabe für Elektroarbeiten ersetzt.

Beurteilungskriterien: Richtige Modelle und Einheiten, nachvollziehbare Begründungen, sinnvolle Messwertwahl, kritische Prüfung der Modellgrenzen und eindeutige Sicherheitsentscheidungen.

Lernnachweis

Ein geeigneter Lernnachweis enthält:

Ersatzschaltbild: Ein richtig beschriftetes Quellenmodell.
Berechnung: Einen vollständigen und überprüften Rechengang zum Innenwiderstand.
Simulationsprotokoll: Messwerte aus mindestens drei sicheren, virtuellen Betriebszuständen.
Signaldiagramm: Einen passenden Verlauf von Laststrom und Klemmenspannung.
Fehlerdiagnose: Eine begründete Bewertung einer abweichenden Messsituation.
Reflexion: Eine Erklärung der Modellgrenzen sowie der Sicherheits- und Qualifikationsanforderungen.

Wichtiger Hinweis: Der Lernnachweis belegt nur die im Kurs bearbeiteten Kenntnisse und Kompetenzen. Eine Freigabe für reale Elektroarbeiten kann daraus nicht abgeleitet werden.

OERs zum Thema

Wikipedia: Spannungsquelle

Geprüfte Fachquellen:

Wikipedia – Spannungsquelle: Begriffe, Ersatzschaltbild und Kennlinien.
Wikipedia – Klemmenspannung: Zusammenhang zwischen Leerlaufspannung, Laststrom und Innenwiderstand.
LEIFIphysik – Innenwiderstand von Quellen: Fachliche Herleitung und Modellgrenzen.
Karlsruher Institut für Technologie – Spannungsquellen: Grundlagen zur Messung und zum Ersatzschaltbild.
PhET – Virtuelles Gleichstromlabor: Interaktive digitale Schaltungssimulation.
PhET – Lizenzinformationen: Nutzungsbedingungen und erforderliche Attribution.

Bildnachweise und Medienrechte

Die nachfolgenden Commons-Dateien wurden anhand ihrer Dateibeschreibungen und Lizenzangaben ausgewählt. Es werden unveränderte Originaldateien eingebunden.

Medium	Urheber	Lizenz
Real voltage source.png	Arne Nordmann	Gemeinfrei
Electric source and load animation.gif	Qniemiec	CC BY-SA 4.0
Internal-resistance-model-of-a-source-of-voltage.svg	MikeRun	CC BY-SA 4.0
EsquemaEletricoSimples.png	A2Romao	CC BY-SA 4.0
Internal resistance.svg	Steven Legg	Gemeinfrei
Handheld DMM.svg	Inductiveload	Gemeinfrei
U-I-Kennlinien	Modalanalytiker	CC0 1.0
Leistung und Wirkungsgrad	Modalanalytiker	CC0 1.0

Lizenzhinweis: Für CC BY-SA-Medien sind Namensnennung, Lizenzverweis und gegebenenfalls die Kennzeichnung von Änderungen erforderlich. Die Originaldateien und ihre Lizenztexte sind über die verlinkten Commons-Dateiseiten zugänglich.

YouTube-Videos: Die zwei eingebetteten Lernvideos stammen vom Kanal „Studytiger – Physik & E-Technik“. Die Einbettung erfolgt über YouTube; damit ist keine freie Weiterverwendung oder eigenständige Veröffentlichung der Videodateien verbunden.

PhET: Die Simulation wird ausschließlich als externer Originaldienst verlinkt. Die aktuellen Lizenzbedingungen für reguläre HTML-Simulationen sind CC BY-NC 4.0; für kommerzielle Nutzungen können zusätzliche Rechte erforderlich sein.