Spannungsabgabe

Spannungsabgabe bezeichnet die von einer Spannungsquelle oder einer Schaltung an eine angeschlossene Last abgegebene elektrische Spannung. Sie ist die Potenzialdifferenz, die der Last zur Verfügung steht, und wird in Volt gemessen.

In realen Quellen hängt die Spannungsabgabe davon ab, wie groß der innere Widerstand der Quelle ist. Eine ideale Spannungsquelle liefert unabhängig von der Last konstant die Leerlaufspannung, während in der Praxis der Innenwiderstand eine Spannungsabgabe reduziert, wenn die Last zunimmt. Die abgegebene Spannung lässt sich oft durch einen Spannungsteiler beschreiben: V_load = V_oc × R_load / (R_int + R_load), wobei V_oc die offene oder Leerlaufspannung, R_int der Innenwiderstand der Quelle und R_load der Lastwiderstand ist.

Weiterhin kann die Spannungsabgabe durch das Thevenin-Äquivalentmodell vereinfacht werden: Jede realistische Quelle lässt sich durch eine ideale Spannungsquelle in Reihe mit einem Innenwiderstand ersetzen, wodurch sich die Lastspannung analog zur obigen Formel berechnet. Bei Wechselspannung gilt zusätzlich die Impedanz statt Widerstand, und Frequenzabhängigkeit kann die Spannungsabgabe beeinflussen.

Anwendungen umfassen Netzteile, Batterien, Solarzellen sowie jede Form von Energieversorgung, bei der eine bestimmte Betriebsspannung an den Verbraucher abgegeben werden muss. Wichtige Kenngrößen sind Öffnungs-, Lade- oder Lastspannung sowie Spannungsregelung durch Regulatoren und DC/DC-Wandler.

Beispiel: Eine 9-V-Batterie (V_oc = 9 V) mit Innenwiderstand 1 Ω versorgt eine 8-Ω-Last. Die Lastspannung beträgt V_load = 9 × 8 / (1 + 8) = 8 V.