Leistungsanpassung

Die in Bild a dargestellte Schaltung enthält die Wirkwiderstände und sowie eine Spule mit der Induktivität . Die Versorgungsspannung beträgt und hat eine Frequenz von . Der Wirkwiderstand und die Kapazität sollen so gewählt werden, dass die maximal mögliche Wirkleistung aufnimmt (Wirkleistungsanpassung).

a) Welche Werte sind für und erforderlich?
b) Welche Wirkleistung wird bei bestehender Wirkleistungsanpassung - von aufgenommen?

a) Gegebene Schaltung,

b) Schaltung mit abgetrenntem Belastungszweig,

c) Ersatzspannungsquelle der letztgenannten Schaltung,

d) Ersatzspannungsquelle mit angeschlossenem Belastungszweig

Die in Bild a dargestellte Schaltung enthält eine Spannungsquelle mit dem (ohmschen) Innenwiderstand . Die Frequenz der gelieferten Spannung beträgt . Ein ohmscher Belastungswiderstand (Verbraucherwiderstand) soll - wie dargestellt über eine -Kombination an die Spannungsquelle angeschlossen werden.

Dabei sollen die Induktivität und die Kapazität so gewählt werden, dass Wirkleistungsanpassung besteht, also die maximal mögliche Wirkleistung aufnimmt.

Welche Werte sind für und erforderlich?

a) Gegebene Schaltung, b) elektrisch gleichwertige Ersatzschaltung

Die in Bild a dargestellte Schaltung enthält eine Spannungsquelle, die eine Spannung von mit der Frequenz liefert. Die Spannungsquelle besitzt einen ohmschen Innenwiderstand von . Ein ohmscher Belastungswiderstand (Verbraucherwiderstand) soll - wie dargestellt über eine LC-Kombination an die Spannungsquelle angeschlossen werden. Dabei sollen die Induktivität und die Kapazität so gewählt werden, dass Wirkleistungsanpassung besteht, also die maximal mögliche Wirkleistung aufnimmt.

a) Welche Werte sind für und erforderlich?
b) Welche Wirkleistung wird bei bestehender Wirkleistungsanpassung dem Widerstand zugeführt?

a) Gegebene Schaltung, b) elektrisch gleichwertige Ersatzschaltung

a) Was versteht man unter einer Leistungsanpassung?
b) Wie groß ist der Wirkungsgrad bei der Leistungsanpassung?
c) Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem Innenwiderstand der Spannungsquelle und dem Widerstand des Verbrauchers bei Leistungsanpassung?

Eine reale Wechselspannungsquelle mit den Ausgangsklemmen und speist einen ohmsch-kapazitiven Verbraucher (vgl. Abbildung).

Gegeben:  

Wie müssen und gewählt werden, damit Leistungsanpassung besteht?