Konstantspannungsquelle

Eine Konstantspannungsquelle ist eine Spannungsquelle, die immer eine gleiche (konstante) Spannung liefert. In der Theorie geht man dabei von optimalen Werten aus. In der Realität sieht es jedoch anders aus. Die Spannung, die ein Festspannungsregler, ein Festspannungsnetzteil oder eine Batterie liefert, ist aber als nahezu konstant anzusehen.

Ersatzschaltung der Konstantspannungsquelle

Die Ersatzschaltung der Konstantspannungsquelle besteht aus einer Spannungsquelle U_q und einem Innenwiderstand R_i. Ausgangsseitig befindet sich der Klemmenwiderstand R_Kl. Diese Ersatzschaltung stellt die Spannungsverteilung innerhalb der Ersatzschaltung dar.
Um eine möglichst konstante Spannung an den Klemmen zu erhalten, muss der Innenwiderstand R_i der Spannungsquelle gering sein, weil sich sonst die Quellenspannung U_q an der Reihenschaltung des Innenwiderstandes R_i und des Klemmenwiderstandes R_Kl aufteilt.

Die Klemmenspannung U_Kl eines Spannungserzeugers ist am stabilsten, wenn der Lastwiderstand R_Kl viel größer ist als der Innenwiderstand R_i der Spannungsquelle.

Die Klemmenspannung der Konstant-Spannungsquelle sinkt ab einer bestimmten Stromentnahme. Der Klemmenwiderstand R_Kl wird dann kleiner oder gleich dem Innenwiderstand R_i der Spannungsquelle. Für den optimalen Betrieb einer Konstantspannungsquelle sollte der Klemmen- oder Lastwiderstand viel größer sein, als der Innenwiderstand der Spannungsquelle.

Spannungsanpassung

Spannungsanpassung herrscht dann, wenn der Innenwiderstand R_i der Spannungsquelle kleiner ist als der Klemmenwiderstand R_Kl auf der Empfängerseite.
Fehlanpassung herrscht, wenn der Widerstand R_Kl kleiner ist als der Innenwiderstand R_i der Spannungsquelle (Kurzschluss?). Dann bricht die Spannung an den Klemmen zusammen.
Ist der R_Kl gleich R_i dann teilen sich die Spannungsverhältnisse genau auf.