Diskussion:Spannungsquelle
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Zum Abschnitt "Vervollständigung"
BearbeitenIn dem Abschnitt heißt es: "Vom Modell einer rein passiv betriebenen Spannungsquelle wird im gezeigten Ersatzschaltbild einer Diode Gebrauch gemacht." Das trifft nicht zu: In dem gezeigten Ersatzschaltbild wird von dem Modell eines nichtliniearen Widerstands Gebrauch gemacht. Das Modell besitzt keine messbare Quellenspannung und kann ausschließlich elektrische Energie in Wärme wandeln, nicht aber elektrische Energie an äußere Verbraucher abgeben oder von äußeren Quellen abgegebene speichern. Eine Diode als "rein passiv betriebene[n] Spannungsquelle" zu modellieren, verfehlt die Wesensmerkmale einer Spannungsquelle. Wer verstehen möchte, was eine Spannungsquelle ist, wird durch das Beispiel desorientiert. --Modalanalytiker (Diskussion) 16:13, 30. Nov. 2024 (CET)
- Ach Modalanalytiker, wenn du doch nur treu zu dir selber bleiben könntest. Vor über 5 Jahren hast du in den Artikel eingeführt (auf didaktisch äußerst ungeschickte Weise), dass im vollständigen Modell der idealen Spannungsquelle ihre Kennlinie nicht durch einen, sondern stets durch zwei Quadranten verläuft, da der durch die äußere Beschaltung bestimmte Strom durch die Quelle sowohl positive als auch negative Werte annehmen kann. Das Modell der idealen Quelle ist immer in der Lage, sowohl als Erzeuger als auch als Verbraucher zu wirken. Du selber schreibst in einem Diskussionsbeitrag: „Die ideale Spannungsquelle (und viele reale Quellen ebenso) kann elektrische Leistung auch aufnehmen“ (nachzulesen im Archiv, 14:43, 16. Mai 2019). Und jetzt schreibst du: „ Eine Diode als "rein passiv betriebene[n] Spannungsquelle" zu modellieren, verfehlt die Wesensmerkmale einer Spannungsquelle.“ Zählt das Wesensmerkmal, als Verbraucher wirken zu können, mit einmal nicht mehr? In dem im Artikel gezeigten Ersatzschaltbild wird die Spannungsquelle eben nur in demjenigen Quadranten betrieben, in dem sie Verbraucher ist.
- Mit welcher Besserwisserei schreibst du, dass das Ersatzschaltbild einer Diode nicht zutrifft? Ich habe drei Fundstellen dafür angegeben und mehrere weitere Stellen inzwischen gefunden; Kritik am Ersatzschaltbild müsstest du bei den Verfassern der Einzelnachweise abladen. Die Diode hat einen in Rechnungen schwer zu handhabenden nichtlinearen Widerstand, während im Modell in zwei Teilbereichen jeweils linear gerechnet werden kann. Wie es sich für eine (stets passive) Diode gehört, besitzt das Modell „keine messbare Quellenspannung“ und kann bezogene elektrische Energie ausschließlich in Wärme wandeln. Auch das dürfte allgemeine Erfahrung sein, dass eine stromdurchflossene Diode warm wird. Das vollständige Modell der idealen Spannungsquelle mag „desorientierend“ wirken, aber du hast das Modell in den Artikel eingeführt, und im Diodenersatzschaltbild wird es von kundigen Fachbuchverfassern eingesetzt. Ein Ahaeffekt, wie eine passive Spannungsquelle zu verstehen ist, ist im zugehörigen Artikel durchaus gewollt. --der Saure 18:55, 1. Dez. 2024 (CET)
- Du liest aus meinem Text, dass ich die Ersatzschaltung der Diode für fehlerhaft erachte. Keineswegs! Das Diodenmodell ist durchaus tauglich. Es liefert nur keinen Beitrag zur Information über physische Spannungsquellen. Ich wiederhole im folgenden Abschnitt nochmal meine Kritik mit anderen Worten.
- Zur Erläuterung von Spannungsquellen wie auch von anderen Betriebsmitteln taugen reale Anwendungsbeispiele. Die Verwendung einer idealen Spannungsquelle in einem Ersatzschaltbild der Diode illustriert keine solche Spannungsquellen-Anwendung, sondern nur einen additiven Term in einer Kennlinienkurve. Der Abschnitt hilft sicher für das Studium von Dioden, falls der Leser das Modell einer idealen Spannungsquelle verstanden hat. Wenn er um dieses Wissen noch ringt, ist der Text verwirrend. Ist es so schwer, Beispiele auszuwählen, welche den materiellen Lemmagegenstand selbst behandeln?
- Kurzum: Die Veranschaulichung eines Diodenkennliniensummanden durch das Modell einer idealen Spannungsquelle ist probates Mittel zum Verständnis von Dioden, m. E. aber kein taugliches Beispiel zur weiteren Erläuterung einer physischen Spannungsquelle.
- Schade, dass du versuchst, deinen Schlussfolgerungen durch Diffamierungen ("wenn du doch nur treu zu dir selber bleiben könntest", "auf didaktisch äußerst ungeschickte Weise", "Mit welcher Besserwisserei schreibst du") Nachdruck zu geben. Wikpedia fordert sachliche Beiträge. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:03, 1. Dez. 2024 (CET)
- Falsch: Es geht im Kapitel "Vervollständigung" nicht um reale Anwendungsbeispiele. Sondern es geht hier um das vollständige Modell der idealen Spannungsquelle. Es geht um die Verallgemeinerung, wonach die Quelle als aktiv wirkend oder passiv wirkend beschrieben werden kann. Es geht um ein Beispiel, wo dieses Modell sinnvoll eingesetzt wird bzw. notwendig ist. Da steht in der Beispielerläuterung ausdrücklich: „Die Spannungsquelle existiert nicht real, aber im Modell … “.
- Deine Darlegung steht auch im Widerspruch zu deinen Eröffnungssätzen in diesem Diskussionskapitel. Da hast du klar geschrieben, dass der Satz "Vom Modell einer rein passiv betriebenen Spannungsquelle wird im gezeigten Ersatzschaltbild einer Diode Gebrauch gemacht" nicht zutrifft. Da steht etwas vom Modell, während du vorstehend auf physische Spannungsquellen ausweichst, also einfach das Thema wechselst. --der Saure 15:04, 2. Dez. 2024 (CET)
- @Saure Ich lasse mich vorübergehend auf deine Argumentation ein und verbinde damit die Frage, ob du den folgenden Zusatz im Artikel Elektrischer Widerstand als notwendige Verbesserung ansehen, verteidigen oder wenigstens dort dulden würdest. Er folgt dem Muster Diodenmodell im Artikel Spannungsquelle und kann uns als Entscheidungshilfe dienen:
- Vom Modell eines Widerstands wird im gezeigten Ersatzschaltbild einer realen Spannungsquelle Gebrauch gemacht [Bild dazu bitte vorstellen]. Mit diesem wird der Innenwiderstand der Spannungsquelle angenähert. Der Widerstand existiert nicht real als diskretes Schaltelement, aber im Modell erlaubt er die Abhängigkeit der Lastspannung von der Stromstärke zu beschreiben. Aufgrund seines Verhaltens ist der Widerstand gemäß dem Verbraucherzählpfeilsystem beschriftet. --Modalanalytiker (Diskussion) 16:16, 2. Dez. 2024 (CET)
- Ach @Modalanalytiker, was bist du für ein Meister im Ausweichen vor der Sachdiskussion, indem du dich nicht zu bestehenden Fragen äußerst, sondern über etwas anderes. Erst behauptest du, dass der Satz "Vom Modell einer rein passiv betriebenen Spannungsquelle wird im gezeigten Ersatzschaltbild einer Diode Gebrauch gemacht" nicht zutrifft. Dazu redest du einfach von physischen Spannungsquellen statt vom Modell, um das es geht. Jetzt kommst du mit der nächsten Nebelkerze.
- Von welchem „Modell eines Widerstands“ (was auch immer das sein mag) du etwas in welchem „gezeigten Ersatzschaltbild einer realen Spannungsquelle“ schreibst, weiß ich nicht; die Diskussion drehte sich bisher um ein vollständiges Modell der idealen Spannungsquelle im gezeigten Ersatzschaltbild einer Diode.
- Üblicherweise enthält eine überschaubar große elektrische Schaltung nur eine einzige Spannungsquelle. Fließt dann Strom durch die Quelle, so ist er bei einer positiven Quellenspannung im Erzeugerzählpfeilsystem ebenfalls positiv. Nun ist im vollständigen Modell der idealen Spannungsquelle eine Umkehrung enthalten, wonach sie einem zugeführten Strom eine konstante Spannung entgegenstellen kann. Mit diesem Modell will ich vertraut machen, indem ich eine Anwendung der Umkehrung zeige, wie sie im Diodenersatzschaltbild vorkommt.
- Wenn ich im Artikel darauf hinweise, dass die Spannungsquelle im Ersatzschaltbild (mitsamt dem Widerstand) nicht real existiert, dann nur deshalb, um dem Irrtum zuvor zu kommen, dass sie die Quelle des Diodenstroms sein kann. --der Saure 18:12, 3. Dez. 2024 (CET)
- @Saure An diesem Punkt können wir die Diskussion unterbrechen. Ich fasse zusammen: Ich halte den Abschnitt zum Diodenmodell, in dem das Modell einer idealen Spannungsquelle einen Summanden zur Formulierung der Diodenkennline beiträgt, im Artikel Spannungsquelle für deplatziert und verwirrend. Im Artikel Diode kann man das bisher schon nachlesen. Dort ist es dienlich.
- Ich werde den Artikel gelegentlich überarbeiten, um eine von mir vertretbare Fassung zu erzeugen. Ich bitte dich, deren Revertierung einem dritten Benutzer zu überlassen. Es lesen bestimmt einige sachverständige mit. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:00, 3. Dez. 2024 (CET)
- Bisher hat sich niemand an vorstehender Diskussion beteiligt. Und auf diesen Niemand hoffst du bezüglich der Revertierung deiner angekündigten Überarbeitung? Das Obenstehende zeigt nur zu erschreckend, was von deinen Beiträgen zu erwarten ist. Fehler in meinem Beitrag findest du ja keinen, wenn du ihn im Diodenartikel für dienlich hältst. Als „deplatziert“ siehst du es an, wenn das einfache Beispiel einer passiv wirkenden Quelle im Kapitel über die passiv wirkende Quelle erscheint? Logisch? Wenn du das so einfache, in der Fachliteratur verbreitete Beispiel als „verwirrend“ ansiehst, dann ist das wohl eher deine persönliche Gefühlslage, vielleicht eine Denksperre, aber kein Sachargument. Ich habe früher die passiv wirkende Quelle als verwirrend angesehen, aber ich habe dazugelernt. Übrigens stammt die Anregung zu diesem Beipiel von einem Mitleser. Da hätten wir schon eine Dritte Meinung.– Eine Überarbeitung ohne Diskussion werde ich nicht akzeptieren. --der Saure 11:48, 6. Dez. 2024 (CET)
- Meine angekündigte Überarbeitung ist jetzt online.
- Die Hauptsache der Bearbeitung betrifft die DIN-Definition der idealen Spannungsquelle. Sie wird von Anfang an richtig, d.h. vollständig vorgestellt. Dadurch erübrigt sich der Abschnitt "Vervollständigung" am Ende der Vorversion, in dem der anfangs übergangene passive Betrieb schließlich als "Vervolltändigung" nachgetragen wird. Der korrekte Einstieg zieht einige Änderungen nach sich, die auch Abbildungen und Überschriften erfassen. Textabschnitte, die Inhalte anderer Artikel wiederholen, sind durch Links gestrafft. Als Schlüsselvariable für Gleichungen zu Leistung und Wirkungsgrad dient jetzt die Stromstärke, wodurch aktiver und passiver Betrieb einheitlich erfasst sind. Die vorherige spezielle Darstellung mit dem Lastwiderstand als Variable bleibt durch Links erhalten. Die Einzelnachweise 13 bis 15 in der Vorversion sind nicht entfallen, sondern stehen wie bisher im verlinkten Artikel Diode. Ich bitte um kritische Revision. --Modalanalytiker (Diskussion) 12:16, 12. Dez. 2024 (CET)
- Zur heutigen Rückgängigmachung der Überarbeitung habe ich dritte Meinungen (12:46, 13. Dez. 2024) angefragt. Beiträge dazu bitte hier anfügen. --Modalanalytiker (Diskussion) 13:12, 13. Dez. 2024 (CET)
- Bisher hat sich niemand an vorstehender Diskussion beteiligt. Und auf diesen Niemand hoffst du bezüglich der Revertierung deiner angekündigten Überarbeitung? Das Obenstehende zeigt nur zu erschreckend, was von deinen Beiträgen zu erwarten ist. Fehler in meinem Beitrag findest du ja keinen, wenn du ihn im Diodenartikel für dienlich hältst. Als „deplatziert“ siehst du es an, wenn das einfache Beispiel einer passiv wirkenden Quelle im Kapitel über die passiv wirkende Quelle erscheint? Logisch? Wenn du das so einfache, in der Fachliteratur verbreitete Beispiel als „verwirrend“ ansiehst, dann ist das wohl eher deine persönliche Gefühlslage, vielleicht eine Denksperre, aber kein Sachargument. Ich habe früher die passiv wirkende Quelle als verwirrend angesehen, aber ich habe dazugelernt. Übrigens stammt die Anregung zu diesem Beipiel von einem Mitleser. Da hätten wir schon eine Dritte Meinung.– Eine Überarbeitung ohne Diskussion werde ich nicht akzeptieren. --der Saure 11:48, 6. Dez. 2024 (CET)
- Du hast vor fünf Jahren versucht, den Artikel umzumodeln; dem habe ich mich widersetzt. Ein Dritter hat der Umstellung ein Ende gesetzt. Jetzt versuchst du genau dasselbe, und ich widersetze mich erneut. Ich habe dich zur angekündigten, von dir vertretbaren Fassung um Diskussion gebeten, aber da ist nichts gekommen.
- Im allgemeinen Verständnis wird eine Spannungsquelle (Batterie, Kraftwerk) als etwas Energie Abgebendes verstanden. Eine Quelle, die auch etwas aufnehmen kann, wirkt widersprüchlich. Fachsprachlich ist das eine Senke. Das Verständnis für die Vervollständigung der Spannungsquelle zu diesem Ungewöhnlichen muss aufgebaut werden. Alles andere ist didaktisch äußerst ungeschickt.
- Ich habe meinerseits die Wikipedia:WikiProjekt Elektrotechnik/Qualitätssicherung angerufen. Von der Stelle erwarte ich eher Sachverständnis, wie eine Spannungsquelle für einen Laien verstehbar ist. --der Saure 16:27, 13. Dez. 2024 (CET)
- Ist es wirklich sinnvoll, PV-Zellen und Akkus bei
anliegender umgekehrter Spannungumgekehrten Stromfluß als "Spannungsquellen" darzustellen? Nach meinem Laienverständs handelt es in diesen Fällen eher um nichtideale Stromsenken (Akkus, beabsichtigt) bzw. parasitäre Heizelemente (PV-Zellen) - insofern erscheint mir die entsprechende Grafik (mit Forsetzung in den negativen Spannungsbereich) als wenig hilfreich - wenn nicht sogar inhaltlich irreführend? - Etwas unglücklich finde ich eine Kapitelüberschrift Vervollständigung - sollte man dem Leser nicht sagen, wohin das Modell vervollständigt bzw. erweitert wird? --Burkhard (Diskussion) 19:11, 13. Dez. 2024 (CET)
- Zur Klarstellung: "PV-Zellen und Akkus bei anliegender umgekehrter Spannung" hat hier bis jetzt keiner besprochen. Das ist auch nicht nötig, denn das ist der Zerstörungsbetrieb. --Modalanalytiker (Diskussion) 19:47, 13. Dez. 2024 (CET)
Umgekehrte Spannung zeigt Deine Grafik, zumindest für Akkus - hat mich wohl verwirrt.Gemeint habe ich umgekehrte Stromrichtung - und in diesem Fall ist die Abweichung vom Modell einer Spannungsquelle maximal. --Burkhard (Diskussion) 20:18, 13. Dez. 2024 (CET)- @Drahkrub: Rückfrage zu: "Umgekehrte Spannung zeigt Deine Grafik, zumindest für Akkus - hat mich wohl verwirrt."
- Wo siehst du in der Akkukennlinie Punkte mit negativer Spannung? --Modalanalytiker (Diskussion) 21:14, 13. Dez. 2024 (CET)
- Zur Klarstellung: "PV-Zellen und Akkus bei anliegender umgekehrter Spannung" hat hier bis jetzt keiner besprochen. Das ist auch nicht nötig, denn das ist der Zerstörungsbetrieb. --Modalanalytiker (Diskussion) 19:47, 13. Dez. 2024 (CET)
- Ist es wirklich sinnvoll, PV-Zellen und Akkus bei
- Urgs, Achsen falsch gelesen. Entschuldigung. --Burkhard (Diskussion) 09:27, 14. Dez. 2024 (CET)
- Hallo, ich habe gerade nach einem Beispiel für eine leicht verständliche Erklärung gesucht und in das eBook "Elektrotechnik für Dummies" von Michael Felleisen rein geschaut (aus meiner Stadtbücherei).
- Das bringt mich auf diesen Vorschlag: ein Abschnitt "Ideale und reale Spannungsquelle" mit einem einfachen Ersatzschaltbild (nur ein Widerstand, Felleisen hört danach auf), gefolgt von einem Abschnitt "weitere Ersatzschaltbilder für reale Spannungsquellen" oder "nicht-lineare Spannungsquellen".
- Nach meinem Verständnis gibt eine Spannungsquelle Energie ab, alles andere sind Verbraucher. Daraus folgt, dass ich die Möglichkeit, dass z.B. das Bauteil "Akku" sowohl Quelle als auch Senke sein kann, optional in einem weiteren Abschnitt erwähnen würde, für dessen Überschrift ich keinen Vorschlag habe.
- Grüße, --Buecherdiebin (Diskussion) 12:32, 18. Dez. 2024 (CET)
der Saure hatte in der QS der Radaktion Physik um eine dritte Meinung gebeten. Ich versuchs mal.
- Der aktuelle Artikelstand wirkt auf mich eher akademisch als praktisch. Das mache ich daran fest, dass die Definition in der Einleitung direkt auf die Definition der Schaltungstheorie verweist. Im Sinne des Mottos "Wikipdia ist für die Leser da!" halte ich das für ungünstig, denn die Zahl der Schaltungstheoretiker, die den Artikel als Nachschlagenwerk nutzen, dürfte überschaubarer sein als die Zahl der Laien, die bspw. den Unterschied zwischen einer Strom- und Spannungsquelle verstehen wollten.
- Das Lemma ist Spannungsquelle, insofern ist es gut, wenn hier die ideale Spannungsquelle behandelt wird, selbst wenn es die in der Praxis nicht gibt. Als Nutzer von elektrischer Energie erlebe ich aber einen Unterschied zwischen dem 220V-Wechselspannungsnetz, das mir so gut wie immer 230V liefert und einer 12V-Autobatterie, an der ich zwar 14,4V messe und beim Anlassen trotzdem die Innenraumbeleuchtung dunkel wird.
- Ein in meinen Augen schöner und angemessener Einleitungssatz für diese Benutzergruppe wäre:
Eine Spannungsquelle ist in der Elektrotechnik eine idealiserte Quelle elektrischer Energie, die unabhängig von ihrer Belastung eine bestimmte elektrische Spannung zwischen ihren beiden Polen herstellt. Ihr Komplement ist die ebenfalls idealisierte Stromquelle, durch die unabhängig von äußeren Faktoren ein bestimmter Strom fließt. Reale Quellen elektrischer Energie weichen von diesen Idelabildern dadurch ab, dass bereit gestellte Spannung und fließender Strom nicht unabhängig voneinenander sind.
- Die Eigenschaften der idealen Spannungsquelle sollten dann im Hauptteil diskutiert werden, zur Hinführung an die reale Spannungsquelle (einschl. Erläuterung von Kennlininen) mit dem zusätzlichen Hinweis, dass ideal lineare Spannungs- und Stromquellen äquivalent sind.
- Im Abschnitt Arten würde ich einen Hinweis erwarten, inwieweit die genannten Quellen elektrischer Energie eher Spannungs- als Stromquellen sind, und wie die Beziehungen zu anderen Parametern (Nennstrom, Kurzschlusstrom, Nennspannung, Spannung an der offenen Klemme) sind, bevor dann die Spannungsquellen im Detail diskutiert werden. Apropos Arten, da fehlt mir noch der Kondensator/SuperCap, als maximale Abweichung zu beiden Idealen.
- Dann gibt's noch den Sonderfall, dass eine Spannungsquelle eine Energiesenke wird, wenn Strom und Spannung entgegengesetzt sind - da wären grundsätzlich Bezüge zum Laden von Akkus und zur Steckersolaranlage irgendwie zeitgemäß. Und natürlich auch eine Kennlinie durch zwei Quadranten, die verdeutlicht, dass Lade- und Entladekennlinie typischerweise nicht symmetrisch sind.
- Die spannungstheoretische Betrachtung, -zählpfeilsysteme, Ersatzschaltbilder usw. hielte ich in einem Abschnitt "Fachtheorie" oder ähnlich für angemessen aufgehoben.
- Die detaillierte Diskussion der Eigenschaften von Dioden und weiteren externen Lemmata sollte aus dem Artikel raus. Wenn sie erwähnt oder neue Begriffe eingeführt werden müssen, dann versucht zunächst die Bedeutung fürs Lemma beim Leser zu etablieren.
- Baut den Artikel vom Lemma her auf (induktiv). Die beste Darstellung eines Themas folgt nicht immer der Vorgehensweise, in der das Thema erarbeitet wurde. --Alturand…D12:53, 18. Dez. 2024 (CET)
- Dies ist keine dritte Meinung, sondern die eines Befangenen - speziell zum Kernpunkt der Diskussion, dass z. B. Akkumulatoren zu etwas "Ungewöhnlichem" gehören, für das das Verständnis besonders aufgebaut werden muss, weil alles andere "didaktisch äußerst ungeschickt" wäre.
- Spannungsquellen sind Betriebsmittel in der Elektrotechnik. Sie halten innerhalb betrieblicher Grenzen die Spannung an ihren Außenanschlüssen näherungsweise konstant. Je nach Typ können sie an diesen Anschlüssen Leistung nur liefern (aktiver Betrieb, z. B. nichtaufladbare Batterien, Solarzellen, Netzgeräte, Thermoelemente) oder an denselben Außenanschlüssen Leistung auch aufnehmen (aktiver und passiver Betrieb, z. B. aufladbare Batterien, Generatoren in Pumpspeicherkraftwerken, einige Arten von rotierenden elektrischen Maschinen, Transformatoren).
- M. E. ist es didaktisch gerade nicht geschickt, fast den ganzen Artikel lang den falschen Eindruck zu verfestigen, dass Spannungsquellen per Definition Leistungslieferanten seien. Der Preis dafür ist z. B. ein unvollständiges Kennlinienbild (in der drei von vier Kennlinien durch Unvollständigkeit falsch sind), das sich dem Leser einprägt und das er von sich aus nicht vervollständigen kann. Eine vervollständigte, richtige Version des Bildes am Artikelende könnte hier noch etwas heilen, würde aber auch die Frage aufwerfen: Warum nicht gleich richtig?
- Es geht sehr einfach besser, siehe Version 12:16, 12. Dez. 2024 oder Version 21:11, 16. Dez. 2024 --Modalanalytiker (Diskussion) 20:46, 18. Dez. 2024 (CET)
- Auch eine Meinung.
- Konkret zu Deiner Frage, ob Spannungsquellen per Definition Leistungslieferanten sind: ich bin überzeugt, dass der überwiegende Teil der Leser diese Bedeutung mit einer Spannungsquelle assoziiert - ganz ähnlich wie man bei Elektromotoren ja auch nicht als Zweites oder Drittes an rekuperationsfähige Bremsen denkt. Ich bin ebenso überzeugt, dass Wikipedia am wirksamsten Wissen bereit stellt, indem es die Menschen dort abholt, wo ihr Wissen (jedenfalls das von uns erwartete) heute steht, und zunächst mal die Misskonzepte aufräumen sollte (also die Vorstellung dort korrigieren, wo sie nicht durch den Stand der Wissenschaft gestützt ist), bevor sie die Vorstellungen auf noch Unbekanntes erweitert.
Warum Du mich allerdings als Befangenen disqualifizierst, kannst wohl nur Du sagen, das gehört auch hier nicht in die Disk. Schreib mir gern was dazu auf meiner Benutzerdisk.(Missverständnis geklärt, Modalanalytiker bezog das auf seinen Beitrag ) Ich hoffe, wir sind uns wenigstens einig, dass der Artikel, insbesondere die wichtige Einleitung, aktuell Deine und meine Vorstellung nicht bedient. Mach doch hier mal einen Vorschlag, wie ein guter Einleitungssatz bzw. Abschnitt aussehen könnte, dann finden wir sicher jeweils gute Aspekte im Vorschlag des jeweils Anderen und schaffen es, den Artikel zu verbessern.- Konkret zur Einleitung, aktuell und in der Version 21:11, 16.Dez 2024: Hier fühle ich mich durch den Bezug zu Schaltungstheorie, Zweipol und Netzwerkanalyse irgendwie überfahren, da sich mir nicht erschließt, warum der Leser für die meisten Seitenaufrufe eine Theorie lernen, analysieren oder Pole zählen müsste. Da wäre IMHO weniger mehr. --Alturand…D 09:04, 19. Dez. 2024 (CET)
- Mir gefällt Alturands Vorschlag für die Einleitung sehr gut. Wenn man noch Batterien und Generatoren als bekannte Beipiele ergänzt, dann erhält der Leser in wenigen Sätzen die wichtigsten Informationen in verständlicher Sprache und er kann sie mit seinem Alltagswissen verbinden - genau das macht m. E. eine gute Einführung aus. --Buecherdiebin (Diskussion) 11:37, 22. Dez. 2024 (CET)
@Alturand Zuerst danke für deinen fairen Umgang mit meinem missverständlichen "Befangenem".
An die Einleitung habe ich mich bisher nicht herangetraut, um deren Autoren nicht noch mehr zuzumuten. Ich teile deine Auffassung, dass dort der Bezug zu Schaltungstheorie, Zweipol und Netzwerkanalyse nicht angebracht ist. Hier stehen besser reale Ausführungsbeispiele, die erklären, um was für Objekte es im Artikel überhaupt geht. Der Artikel würde darüber hinaus profitieren, wenn Inhalte, die für Leser ohne Theoriekenntnisse verständlich sind, von solchen zur netzwerktheoretischen Modellbildung getrennt wären, z. B. durch separate Kapitel. Einen Artikelbeginn will ich gern versuchen:
Spannungsquellen sind elektrotechnische Betriebsmittel. Je nach Typ können sie elektrische Energie liefern (aktiver Betrieb, z. B. nichtaufladbare Batterien für die Taschenlampe, Solarzellen auf Hauserdächern, Netzgeräte im Labor, Thermoelemente zur Temperaturmessung) oder auch aufnehmen (aktiver und passiver Betrieb, z. B. aufladbare Batterien (Akkumulatoren) zur Speicherung von Solarenergie, Akkumulatoren in Mobiltelefonen oder Elektroautos, Motoren in Elektroautos für Antrieb zum Fahren und zur Energierückgewinnung beim Bremsen, Generatoren in Pumpspeicherkraftwerken). Spannungsquellen halten innerhalb betrieblicher Grenzen die elektrische Spannung an ihren Außenanschlüssen näherungsweise konstant.
Gleich noch eine Alternative:
Spannungsquellen sind elektrotechnische Betriebsmittel, die elektrische Energie liefern können (aktiver Betrieb). Beispiele sind nichtaufladbare Batterien für Taschenlampen, Solarzellen auf Häuserdächern, Netzgeräte im Labor, Generatoren in Kraftwerken. Einige Spannungsquellen können zusätzlich Energie auch aufnehmen (passiver Betrieb). Beispiele dafür sind aufladbare Batterien (Akkumulatoren) zur Speicherung von Solarenergie, Akkumulatoren in Mobiltelefonen oder Elektroautos, Motoren in Elektroautos für Antrieb zum Fahren und zur Energierückgewinnung beim Bremsen, Generatoren in Pumpspeicherkraftwerken).
Spannungsquellen halten innerhalb betrieblicher Grenzen die elektrische Spannung an ihren Außenanschlüssen näherungsweise konstant.
--Modalanalytiker (Diskussion) 15:11, 19. Dez. 2024 (CET)--Modalanalytiker (Diskussion) 15:37, 19. Dez. 2024 (CET)--Modalanalytiker (Diskussion) 10:03, 21. Dez. 2024 (CET)
- Meine Meinung dazu könnt ihr im Archiv in der Diskussion von 2019 finden. Ich habe immer noch keine Fachliteratur gefunden, in der die Spannungsquelle mit der hier angebrachten Modellerweiterung eingeführt si d. Ich habe in der aktuellen Diskussion keine neue Argumentation gegenüber der Diskussion von 2019 finden können. Bitte neue Argumente liefern oder hier schließen. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 17:33, 21. Dez. 2024 (CET)
@Dermartinrockt Ich suche auch nochmal nach Fachliteratur, welche die Kennlinie der idealen oder linearen Spannungsquelle mit Erzeuger- und Verbraucherbereich zeigen. Auch Formulierungen, wie "Spannung unabhängig vom angeschlossenen Netzwerk oder Schaltelementen" statt "unabhängig vom angeschlossenen Verbraucher" würde ich notieren. Das wird ein bisschen dauern. Vielleicht kann das Suchergebnis, als neues Argument bewertet, die Diskussion zum Abschluss bringen. --Modalanalytiker (Diskussion) 23:44, 21. Dez. 2024 (CET)
- Ja, wenn du Fachliteratur anführen kannst, die das so darstellt, würde das sehr helfen. Ich habe mir mindestens dreimal die Einführung der Spannungsquelle antun dürfen (Schule, Ausbildung, Studium). Zumindest bei den ersten beiden Malen hätte mir keiner damit kommen brauchen, dass eine Spannungsquelle, die als Energiequelle eingeführt wurde, auch eine Senke sein kann. Ich weiß noch, wie unser Leistungselektronikprof. uns zum Einstieg Diagramme elektroechnischer Grundelemente zeichnen ließ. Ich kann sicher sagen, dass es selbst da noch meinen Horizont überstieg. Wenn man in diesem Artikel irgendwas von dem, was du einführen möchtest, darstellen will, dann bitte nicht einleitend. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 00:07, 22. Dez. 2024 (CET)
- @Scientia potentia est [Dermartinrockt]: Hier sind einige Fachliteraturquellen, welche direkt oder indirekt auf den Erzeuger- und Verbraucherbetrieb von idealen oder linearen Spannungsquellen hinweisen. Unterstreichungen sind von mir eingefügt:
- Albach[2]: Text in Abschn. 3.2, S. 114: "Für eine solche [ideale] Spannungsquelle gilt: Die Ausgangsspannung ist unabhängig von dem angeschlossenen Netzwerk. Der Strom hängt von dem angeschlossenen Netzwerk ab und stellt sich z. B. im Falle eines ohmschen Widerstandes entsprechend der Beziehung ein."
- Clausert, Wiesemann[3] führen in Abb. 2.30, Abschn. 2.4.2, S. 53 die Kennlinie einer linearen Spannungsquelle für den gesamten Stromstärkebereich (beide Vorzeichen) ein.
- Haase, Garbe, Gerth[4] stellen in Bild 2.1 in Abschn. 2.1 auf S. 14 die Kennlinie der idealen Spannungsquelle für positive und negative Stromstärken vor.
- Hambley[5] beschreibt auf S.40 die ideale Spannungsquelle mit folgendem Text: "The voltage across the [ideal independent voltage] source is independent of other elements that are connected to it and of the current flowing through it."
- Nerreter[6] in Bild 1.22 Abschn. 1.5.3, S. 34: Kennlinie wie bei Clausert, Wiesemann. Als einziger Autor benutzt Nerreter für Quellen das Verbraucherzählpfeilsystem, vermutlich inspiriert durch Netzwerkberechnungs-Software.
- Paul[7] zeichnet in Abschn, 2.1.1.1, Bild 2.1.1, S.70 die Kennlinie einer (unabhängigen) idealen Spannungsquelle mit textlich markiertem Erzeuger- und Verbraucherbereich.
- Prechtl[8] zeichnet in Abb. 8.9 in Abschn. 8.4 die Strom-Spannungskennlinien der idealen und einer realen Spannungsquelle für positive und negative Stromstärken. In Abb. 8.21 auf S. 123 erfasst er auch die Kennlinie einer linearen Gleichspannungsquelle mit beiden Stromstärkenvorzeichen.
- --Modalanalytiker (Diskussion) 11:19, 23. Dez. 2024 (CET)
- Vielen Dank für die Quellenliste. Ich habe heute aus einer Bibliothek Nerreter in deiner Auflage und Clausert & Wiesemann in der 13.Auflage von 2022 ausgeliehen. Die anderen Bücher haben sie dort leider nicht. IMHO zeigen diese beiden Bücher "eigentlich" nur einen Quadranten. In beiden Büchern wird eine Kennlinie gezeigt, die die Achsen schneidet und erst kurz danach aufhört. Ich nenne das im folgenden Text Stummel und glaube, dass die Zeichnungen einfach etwas ungenau sind und du in diese Stummel zuviel hinein interpretiert hast. Begründung: 1) der begleitende Text schweigt sich dazu aus 2) bei Clausert & Wiesemann gibt es auch noch eine Zeichnung zur Ersatzstromquelle - bei mir 2.49 b) - in der die Kennlinie genau einen Quadranten ohne Stummel zeigt. Bei Nerreter gibt es die Bilder 1.20 und 1.21 zur idealen Spannungs- und Stromquelle, die auch genau einen Quadranten ohne Stummel zeigen. Wie passt das zu den linearen Ersatzschaltbildern mit Stummeln? Aus meiner Sicht nur, wenn die Zeichnungen mit Stummeln einfach etwas ungenau sind... Zum Vergleich: Kennlinien mit 2 "echten" Quadranten siehe z.B. Clausert & Wiesemann, Abschnitt 2.5 "Nicht-Lineare Zweipole" (S.63).
- Falls mir in diesen beiden Büchern etwas entgangen ist, gerne her damit - dafür sind Diskussionen da. --Buecherdiebin (Diskussion) 20:34, 7. Jan. 2025 (CET)
- Dass die Autoren ungenau gezeichnet haben, ist natürlich auch möglich. Mit dieser etwas unfreundlichen Deutung wäre ich vorsichtig. Bei Paul (siehe Quellenliste) ist die über zwei Quadranten gehende Kennlinie der idealen Spannungsquelle ganz sicher nicht als Stummel zu deuten, zumal die Hälften auch noch mit "Verbraucher" und "Erzeuger" beschriftet sind. Auch Haase/Garbe/Gerth und Prechtl verstehe ich nicht als ungenaue Zeichner. Mein Problem ist: Wer die Kennlinie der idealen Spannungsquelle nur in einem Quadranten angibt, setzt sich in Widerspruch zu ihrer Definition und entzieht der linearen Schaltungstheorie den Boden. Deshalb genügen mir auch Stummel als Hinweis, dass der Stummelzeicher es durchgehend meint. Zum didaktischen Aspekt habe ich heute schon geschrieben. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:12, 7. Jan. 2025 (CET)
- @Modalanalytiker Ich verstehe deine Motivation. Ich sehe allerdings ein Problem darin, im "einfachen Teil" des Artikels eine Kennlinie zu zeigen, die man so nur in wenigen Fachbüchern findet. Ich finde meine Interpretation auch nicht unfreundlich. Fakt ist, dass die Bilder leider nicht konsistent sind. Wie man sie interpretiert, hängt deshalb sehr davon ab, was man erwartet. Deshalb schlage ich vor, die Kennlinie für die ideale Spannungsquelle mit einem Verbraucher-Quadranten, um die es dir im Beitrag zur Didaktik vermutlich geht, erst im anspruchsvollen Teil zur Schaltungstheorie einzuführen, mit dem Beleg von Paul. --Buecherdiebin (Diskussion) 22:28, 7. Jan. 2025 (CET)
- Was hältst du von folgendem "workaround"? Das Bild vollständig zu zeigen, im Text aber die Leser zu bitten, vorläufig nur den Bereich positiver Stromstärken zu beachten und für den Rest auf "weiter unten" zu verweisen. Ich habe einfach Bauchschmerzen dabei, ein unnötig -milde gesagt - "vereinfachtes" Bild zu präsentieren. --Modalanalytiker (Diskussion) 23:00, 7. Jan. 2025 (CET)
- @Modalanalytiker Ich verstehe deine Motivation. Ich sehe allerdings ein Problem darin, im "einfachen Teil" des Artikels eine Kennlinie zu zeigen, die man so nur in wenigen Fachbüchern findet. Ich finde meine Interpretation auch nicht unfreundlich. Fakt ist, dass die Bilder leider nicht konsistent sind. Wie man sie interpretiert, hängt deshalb sehr davon ab, was man erwartet. Deshalb schlage ich vor, die Kennlinie für die ideale Spannungsquelle mit einem Verbraucher-Quadranten, um die es dir im Beitrag zur Didaktik vermutlich geht, erst im anspruchsvollen Teil zur Schaltungstheorie einzuführen, mit dem Beleg von Paul. --Buecherdiebin (Diskussion) 22:28, 7. Jan. 2025 (CET)
- Dass die Autoren ungenau gezeichnet haben, ist natürlich auch möglich. Mit dieser etwas unfreundlichen Deutung wäre ich vorsichtig. Bei Paul (siehe Quellenliste) ist die über zwei Quadranten gehende Kennlinie der idealen Spannungsquelle ganz sicher nicht als Stummel zu deuten, zumal die Hälften auch noch mit "Verbraucher" und "Erzeuger" beschriftet sind. Auch Haase/Garbe/Gerth und Prechtl verstehe ich nicht als ungenaue Zeichner. Mein Problem ist: Wer die Kennlinie der idealen Spannungsquelle nur in einem Quadranten angibt, setzt sich in Widerspruch zu ihrer Definition und entzieht der linearen Schaltungstheorie den Boden. Deshalb genügen mir auch Stummel als Hinweis, dass der Stummelzeicher es durchgehend meint. Zum didaktischen Aspekt habe ich heute schon geschrieben. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:12, 7. Jan. 2025 (CET)
- @Scientia potentia est [Dermartinrockt]: Hier sind einige Fachliteraturquellen, welche direkt oder indirekt auf den Erzeuger- und Verbraucherbetrieb von idealen oder linearen Spannungsquellen hinweisen. Unterstreichungen sind von mir eingefügt:
- ↑ E. Philippow: Taschenbuch Elektrotechnik, Band 6, Systeme der Elektroenergietechnik, Hanser 1982, Abschn. 5.2.1, S.781
- ↑ Albach: Grundlagen der Elektrotechnik 1, Pearson Studium 2008, ISBN 978-3-8273-7341-0
- ↑ Clausert, Wiesemann: Grundgebiete der Elektrotechnik 1, Oldenburg, 9.Aufl. 2002, ISBN 978-3-486275759
- ↑ Haase, Garbe, Gerth: Grundlagen der Elektrotechnik, Schöneworth, 4. Aufl. 2018, ISBN 978-3-9808805-5-8
- ↑ Hambley: Electric Engineering - Principles and Applications, Pearson, 6th ed. 2016, ISBN 978-93-325-6330-8
- ↑ Nerreter: Grundlagen der Elektrotechnik, Hanser, 3. Aufl. 2020, ISBN 978-3-446-46456-8
- ↑ Paul: Elektrotechnik und Elektronik für Informatiker, Band 1, Teubner 1994, ISBN 3-519-02126-9
- ↑ Prechtl: Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik. Band 1, 2. Aufl. 1994,Springer Wien / New York, ISBN 3-211-82553-3
- Danke für die Auflistung. Jetzt kann ich das schwierig prüfen, da ich die Literatur nicht im Haus habe. Im Haus habe ich Philippow: Grundlagen der Elektrotechnik, 10. Auflage, ISBN 3-341-01241-9. Auf S. 43 Einführung der Spannungsquelle und Aufladung von Elektroden. Ab S. 220 dann Spannungsquelle und Entwicklung ESB mit 1-Quadrantenkennlinie. Behandeln die von dir genannten Werke und Fundstellen Grundlagen? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 11:37, 23. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt "Behandeln die von dir genannten Werke und Fundstellen Grundlagen?" Ja, das sind alles "nur" Grundlagenbücher (siehe auch Titel), keine Werke zur theoretischen Elektrotechnik. --Modalanalytiker (Diskussion) 12:03, 23. Dez. 2024 (CET)
- Wird in den Werken die Spannungsquelle gleich erweitert eingeführt oder wird erst grundlegend eingeführt und dann erweitert? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 12:19, 23. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt Ich habe den Eindruck, dass unser Problem mit den Leistung aufnehmenden Spannungsquellen als untypischer Sonderfall für die Autoren überhaupt nicht existiert. Alle in den Nachweisen beschriebenen Beispiele, die mit mehreren Quellen und Widerständen modelliert werden, führen mit Kirchhoff auf lineare Gleichungen. Da können die durch Quellen fließende Stromstärken je nach den Werten der Widerstände und Quellenspannungen positiv oder negativ ausfallen und die entsprechende Leistung von der Quelle abgegeben oder aufgenommen werden. Das wird nicht als Thema für weitere Erklärungen angesehen.
- Ein Beispiel dafür liefert Albach auf S. 135f mit Abb. 3.30. Er schreibt: “In einem Netzwerk mit mehreren Quellen kann ein Teil der Quellen als Verbraucher wirken, wenn sie nämlich die von anderen Quellen abgegebene Energie aufnehmen. Dieser Zustand ist gewollt beim Nachladen einer Batterie.” Die Leistung einer idealen Quelle wird mit einmal an anderer Stelle angegeben. Dass die Umkehr des Vorzeichens von wegen Stromumkehr die Umkehr der Leistungsrichtung bedeutet, wird nirgends weiter erklärt. Der Autor hält das wohl für selbstverständlich.
- Bei Nerreter entsteht zunächst der Eindruck, dass er der idealen Spannungsquelle nur aktiven Betrieb zutraut, indem er auf S. 33 in Bild 1.20 die Quellenspannungskennlinie nur für Stromstärken eines Vorzeichens zeichnet. Diese Beschränkung ist schon auf der nächsten Seite kommentarlos verschwunden, indem im Bild 1.22 für die Kennline der linearen Spannungsquelle (vgl. meinen letzter Beitrag) die im Hintergrund stehende ideale Kennlinie als unabhängig von jedem Stromstärkewert vorausgesetzt wird.
- Ich habe nicht die Zeit, alle Quellen auf deine Fragestellung hin noch einmal zu untersuchen. Mein Eindruck ist, dass die Autoren keine besondere didaktische Zumutung darin sehen, in der theoretischen Behandlung in Rechenmodellen die ideale - und von dieser weitervererbt - die lineare Spannungsquelle durch unbegrenzte Kennliniengeraden zu beschreiben. Dass z. B. Akkumulatoren auch aufgeladen werden können, ist ihnen vermutlich ebenso selbstverständlich, wie den meisten von uns.
- --Modalanalytiker (Diskussion) 21:49, 23. Dez. 2024 (CET)--Modalanalytiker (Diskussion) 21:58, 23. Dez. 2024 (CET)
- Wir könnten jetzt darüber diskutieren, welche Form der Einführung üblich sei und ich würde zur Einführung mit einem Quadranten tendieren, was dir vermutlich nicht helfen würde, meinen Standpunkt zu verstehen. Vielleicht fang ich bei meinem Standpunkt mal kurz mit WP:OMA an. Theoretisch müssten wir den Artikel so schreiben, dass ihn jeder Anwalt oder Bäcker versteht. Das ist aktuell nicht der Fall. Ihn einleitend in deinem Sinne zu erweitern, würde die Situation nicht verbessern. Wir leben in einer Gesellschaft, in der es nicht mehr normal zu sein scheint, Energieerzeugung von Energiewandlung unterscheiden zu können. Bei WP wird der übliche Sprachgebrauch verwendet (siehe z.B. Stromerzeugung und zugehörige Diskussion) und so müssen teilweise sogar physikalische Einordnungen, also die korrekte Darstellungen von Dingen, die uns Gott oder das heilige Spaghettimonster gegeben haben, verteidigt werden. In dieser Situation kommst du jetzt und willst Dinge, die in einfacher Form schon so komplex sind, dass sie im allgemeinen nicht verstanden werden, noch komplexer machen. Ich hatte es oben schon geschrieben: Wenn es unbedingt sein muss, bitte nicht einleitend sondern als erweiternder Abschnitt im Artikel und zusätzlich, nicht weiter, als es die Beleglage zulässt. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 22:54, 23. Dez. 2024 (CET)
- Wird in den Werken die Spannungsquelle gleich erweitert eingeführt oder wird erst grundlegend eingeführt und dann erweitert? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 12:19, 23. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt "Behandeln die von dir genannten Werke und Fundstellen Grundlagen?" Ja, das sind alles "nur" Grundlagenbücher (siehe auch Titel), keine Werke zur theoretischen Elektrotechnik. --Modalanalytiker (Diskussion) 12:03, 23. Dez. 2024 (CET)
- Danke für die Auflistung. Jetzt kann ich das schwierig prüfen, da ich die Literatur nicht im Haus habe. Im Haus habe ich Philippow: Grundlagen der Elektrotechnik, 10. Auflage, ISBN 3-341-01241-9. Auf S. 43 Einführung der Spannungsquelle und Aufladung von Elektroden. Ab S. 220 dann Spannungsquelle und Entwicklung ESB mit 1-Quadrantenkennlinie. Behandeln die von dir genannten Werke und Fundstellen Grundlagen? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 11:37, 23. Dez. 2024 (CET)
Bei einer Überarbeitung des Artikels sollten folgende Fakten beachtet werden:
- (1) Der Artikel Spannungsquelle behandelt (laut Definition an Anfang) die Spannungsquelle in der Schaltungstheorie, also nur das („nichtkäufliche“) Modell einer „tatsächlich existierenden“ Spannungsquelle, wie es in der Theorie der elektrischen Netzwerke verwendet wird. Deshalb haben hier beispielsweise die Begriffe geregelte Spannungsquelle oder Labornetzteil eigentlich nichts zu suchen. Die Missverständnisse diesbezüglich könnte man eventuell durch Umbenennung in Spannungsquelle (Schaltungstheorie) verringern, wie es auch bei Stromquelle (Schaltungstheorie) getan wurde. Ein Laie muss einen „Artikel zur Schaltungstheorie der Elektrotechnik“ nicht sofort verstehen. Eine deutliche Abgrenzung zu „tatsächlich existierenden Spannungsquellen“ (elektrischen Energiequellen) in der Einleitung wäre allerdings vorteilhaft.
- (2) Eine (ungesteuerte oder gesteuerte) Spannungsquelle (ideal oder real, linear oder nichtlinear, resistiv oder reaktiv) ist zwar ein aktiver Zweipol bzw. Vierpol, das heißt aber nicht, dass sie immer (!) Energie abgeben muss. Letzterer „Normalfall“ tritt nur bei geeigneter Beschaltung zutage. Schon eine leerlaufende Spannungsquelle gibt keine Energie ab. Werden zwei aktive Zweipole zusammengeschaltet, dann arbeitet einer als Generator und der andere als Verbraucher – es bleiben aber aktive Zweipole! Bei resistiven Zweipolen lässt sich das gut an ihren sich schneidenden Kennlinien darstellen. Leider wird das in der Literatur selten ausführlich behandelt. Manchmal findet man das Thema unter dem Begriff „Zusammenschaltung von aktiven Zweipolen“ (Reinhold Paul: Elektrotechnik 1 – Felder und einfache Stromkreise. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York 1993, ISBN 3-540-55753-9. ). Für das grundlegende Verständnis ist das nicht vordergründig, aber der Fachmann sollte (wie die obige Diskussion zeigt) damit vertraut sein. Deshalb ist der Abschnitt „Vervollständigung“ durchaus angebracht, wenn auch mit einem „passenderen“ Titel (beispielsweise „Spannungsquelle als Verbraucher“).
- (3) In der Schaltungstheorie treten passiv betriebene Spannungsquellen meistens in Ersatzschaltungen von nichtlinearen Bauelementen auf. Neben der hier aufgeführten Diode stellen die Ersatzschaltbilder von Z-Diode und von Bipolartransistor solche Beispiele dar, denn bei der Linearisierung von nichtlinearen Kennlinien entsteht im Allgemeinen ein konstantes Glied, welches durch eine ideale Quelle repräsentiert werden muss. Ein extremes Beispiel ist das Ersatzschaltbild eines Zweitors mit zwei Widerständen und zwei gesteuerten Spannungsquellen, welches natürlich auch für passive umkehrbare Zweitore aus rein ohmschen Widerständen gilt.
- -- Reseka (Diskussion) 11:09, 24. Dez. 2024 (CET)
- Danke für den Input. Wie soll das Beachtung finden? Das hilft in der aktuellen Form in der Diskussion nur bedingt weiter, wenn du es nicht konkretisierst. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 12:35, 24. Dez. 2024 (CET)
Vorschlag für allgemeinverständliche Einleitung
BearbeitenIch habe als Basis den Vorschlag von Alturand genommen und davor noch ein paar Sätze ergänzt, die an Erklärungen im Buch "Elektrotechnik für Dummies" und die verlinkten Wiki-Artikel angelehnt sind.
Eine Spannungsquelle hat zwei elektrische Pole mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen. Die Differenz zwischen den beiden Potentialen wird als elektrische Spannung bezeichnet. Werden die beiden Pole durch ein elektrisch leitfähiges Bauelement miteinander verbunden, fließt ein elektrischer Strom. Die Spannungsquelle gibt dabei elektrische Energie an das verbundene Bauelement ab. Verbundene Bauteile, die Energie aufnehmen, nennt man Verbraucher oder Belastung. Bekannte Beispiele für Spannungsquellen sind elektrische Generatoren und Batterien.
Eine ideale Spannungsquelle stellt unabhängig von ihrer Belastung eine konstante elektrische Spannung zwischen ihren beiden Polen her. Ihr Komplement ist die ebenfalls idealisierte Stromquelle, durch die unabhängig von äußeren Faktoren ein bestimmter Strom fließt. Reale Quellen elektrischer Energie weichen von diesen Idealbildern dadurch ab, dass bereit gestellte Spannung und fließender Strom sich abhängig von der Belastung ändern.
--Buecherdiebin (Diskussion) 20:59, 26. Dez. 2024 (CET)
Meine Alternative, die Benutzer:Resekas Beitrag berücksichtigt und meine vorigen Versionen ersetzt:
Spannungsquelle (Schaltungstheorie)
Spannungsquellen sind Einrichtungen zur Erzeugung einer elekrtischen Spannung mit einem vorgegebenem Wert oder Zeitverlauf. Beispiele sind Batterien, Akkumulatoren, Solarzellen, Elektrische Generatoren in Kraftwerken, Steckdosen im Haushalt, Netzteile zum Aufladen von Mobiltelefonen, Notstromaggregate, Fahrraddynamos und viele andere. Gegenstand dieses Artikels ist nicht die detaillierte technische Beschreibung dieser Einrichtungen, sondern die mathematische Modellierung ihres Betriebsverhaltens.
Ausgangspunkt ist das theoretische Modell der "idealen Spannungsquelle". Deren Spannung ist unabhängig vom Netzwerk, mit dem sie verbunden ist, d. h. durch sie kann ein beliebiger Strom fließen, ohne ihre Spannung zu beeinflussen. Der Artikel setzt Grundkenntnisse über elektrische Netzwerke voraus.
--Modalanalytiker (Diskussion) 22:48, 26. Dez. 2024 (CET)
- Danke für deinen Vorschlag, aber lies mal bitte WP:Einleitung. Dein Vorschlag ist für eine Enzyklopädie leider nicht so gut. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 23:12, 26. Dez. 2024 (CET)
- In beiden Ansätzen gibt es Punkte, die mir gefallen und solche, die mir weniger gut gefallen. Ich bleibe mal bei der gleichen Reihenfolge, wie im Text:
- der erste Satz gefällt mir in der Version von @Modalanalytiker deutlich besser. Denn er sagt klar, was eine Spannungsquelle ist. Die Einschränkung auf "vorgegebenen Wert oder Zeitverlauf" ist IMHO hier nicht notwendig und sogar falsch, wenn ich bspw. mal an meine Solarpanels denke. Gaaanz präzise gesagt, muss die Spannung dort auch nicht erzeugt werden, sondern es reicht, wenn sie an den Polen "abgegriffen" werden kann bzw. die Spannungsquelle die Spannung dort zur Nutzung bereitstellt.
- den Übergang zur idealen Spannungsquelle finde ich bei @Buecherdiebin schöner, naja, den hatte ich ja auch schon nach längerer Überlegung selbst so ähnlich formuliert, ich bin also befangen. In der Version von @Modalanalytiker muss die Meta-Aussage über den Artikel, IMHO nicht sein. Es geht ums Lemma und nicht um die Voraussetzungen, einen Artikel zu lesen. Die Umabhängigkeit der Spannung vom durch die SQ fließenden Strom find ich aber gelungener als meine Phrase "unabhängig von der Belastung".
- Das Ding mit der Energiequelle oder -senke sollte (nach etwas Nachdenken) vielleicht nicht unbedingt direkt in die Einleitung. Da finde ich auch die Version von @Modalanalytiker eingängiger, weil sie für mein Empfinden präziser auf das Lemma bezogen ist. Hier stört mich die Meta-Aussage auch wieder (s. nächster Punkt)
- Es gibt die grundsätzliche Frage: Ist eine Spannungsquelle eine (Lemma!) eine theoretische "ideale Spannungsquelle" oder eine praktische mit einer Kennlinie durch 2 (oder 3,4) auf die eine oder andere Art relevante Quadranten. Der aktuelle Artikel beschreibt stärker den ersten Aspekt, die Erwartung der Lesenden dürfte eher den zweiten Aspekt treffen. Da IMHO das Lemma beides abdeckt, sollte der Artikel beides beschreiben und dementsprechend insgesamt neu strukturiert und ausbalanciert werden.
- --Alturand…D 09:14, 27. Dez. 2024 (CET)
- In beiden Ansätzen gibt es Punkte, die mir gefallen und solche, die mir weniger gut gefallen. Ich bleibe mal bei der gleichen Reihenfolge, wie im Text:
- @Benutzer:Dermartinrockt zu deinem Beitrag 23:12, 26. Dez. 2024 (CET): Deine Meinung könnte hier am besten zur Geltung kommen, wenn auch du einen Einleitungsentwurf vorstelltest.--Modalanalytiker (Diskussion) 10:41, 27. Dez. 2024 (CET)
- Der Ursprung der Diskussion, also der Änderungswille, liegt nicht bei mir. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 14:35, 27. Dez. 2024 (CET)
- @Benutzer:Dermartinrockt zu deinem Beitrag 23:12, 26. Dez. 2024 (CET): Deine Meinung könnte hier am besten zur Geltung kommen, wenn auch du einen Einleitungsentwurf vorstelltest.--Modalanalytiker (Diskussion) 10:41, 27. Dez. 2024 (CET)
- Rückmeldungen eingearbeitet und beide Vorschläge kombiniert.
- Eine Spannungsquelle stellt eine elektrische Spannung bereit. Sie hat zwei elektrische Pole mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen. Werden die beiden Pole durch elektrisch leitfähige Bauelemente miteinander verbunden, fließt ein elektrischer Strom. Bekannte Beispiele für Spannungsquellen sind elektrische Generatoren und Batterien.
- Eine ideale Spannungsquelle stellt eine konstante elektrische Spannung zwischen ihren beiden Polen bereit. Diese Spannung ist unabhängig von dem Netzwerk, mit dem sie verbunden ist. Durch die Spannungsquelle kann also ein beliebiger Strom fließen, ohne dass sich die Spannung dadurch ändert. Reale Spannungsquellen weichen von diesem Idealbild dadurch ab, dass sich die bereit gestellte Spannung ändert, wenn sich der Strom ändert, der durch sie fließt. --Buecherdiebin (Diskussion) 11:00, 27. Dez. 2024 (CET)
Ich finde Buecherdiebins Fassung passend. Im folgenden Kasten nochmal der geringfügig gestraffte Text, (hoffentlich) ohne inhaltliche Veränderung.
Eine Spannungsquelle stellt eine elektrische Spannung bereit. Werden ihre Außenanschlüsse durch elektrisch leitfähige Bauelemente miteinander verbunden, fließt ein elektrischer Strom. Bekannte Beispiele für Spannungsquellen sind elektrische Generatoren und Batterien.
Die (erdachte) ideale Spannungsquelle hat zwei Pole. Sie stellt zwischen diesen eine elektrische Spannung bereit, die unabhängig von dem mit ihr verbundenen Netzwerk ist; d.h. sie hält diese Spannung bei beliebiger Stärke und Richtung des Stroms aufrecht. Reale Spannungsquellen weichen von diesem Idealbild ab. Ihre Spannung ändert sich mit dem durchfließenden Strom.
--Modalanalytiker (Diskussion) 17:00, 27. Dez. 2024 (CET)
- Wieso elektrisch leitfähige Bauelemente? Finde ich in Bezug auf das Modell der idealen Spannungsquelle unpassend. Was spricht gegen "elektrischer Leiter"? Elektrische Bauelemente sind nur eine Teilmenge davon. Selbst bei der realen Spannungsquelle. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 18:40, 27. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt Sehe ich genau umgekehrt. Wikipedia selber beschreibt einen elektrischen Leiter als Mittel zum Transport von Elektronen mit möglichst geringen Widerstand, was hier eine unnötige Einschränkung wäre. --Buecherdiebin (Diskussion) 19:47, 27. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt: Das sehe ich wie Buecherdiebin. Ein elektrischer Leiter ist kein Bauelement. Er würde die Spannungsquelle allenfalls kurzschließen. --Modalanalytiker (Diskussion) 20:28, 27. Dez. 2024 (CET)
- Ich halte den Satz für unpräzise: Auch bei einer RLC-Reihenschaltung als Last fließt zeitweise ein Strom obwohl der Kondensator weder als Leiter noch als leitfähiges Bauelement gelten dürfte. Hingegen fließt kein Strom, wenn die SQ mit einer ebenfalls leitfähigen Spannungsquelle gleicher Spannung in Gegenrichtung beschaltet wird.
- Die Spannungsquelle stellt zwischen ihren Polen/Klemmen eine elektrische Spannung (Potentialunterschied wäre auch wieder falsch, denken wir an Induktion mit ringförmigen E-Feldern) her, als "ideale" Spannungsquelle unabhängig vom durch hinein- oder herausfließenden Strom, ansonsten beschrieben durch ihre Kennlinie. --Alturand…D 21:05, 27. Dez. 2024 (CET)
- @Alturand Was folgt daraus? Ich sehe zwei Optionen für die Einleitung: Erstens allgemeinverständlich, also möglichst einfache Begriffe und Vertiefung in einem späteren Abschnitt. Zweitens wie jetzt - Fachbegriffe, die präziser sind, dafür aber durchschnittliche Abiturienten überfordern.
- Mein Vorschlag gilt nur für die erste Option. --Buecherdiebin (Diskussion) 21:41, 27. Dez. 2024 (CET)
- Ich würde den zweiten Satz so formulieren: Bei Verbindung ihrer Außenanschlüsse mit elektrischen Bauelementen oder einem Netzwerk kann ein elektrischer Strom fließen. --Modalanalytiker (Diskussion) 22:20, 27. Dez. 2024 (CET)--Modalanalytiker (Diskussion) 22:41, 27. Dez. 2024 (CET)
- Was ist Strom? Die gerichtete, erzwungene Bewegung freier Ladungsträger in einem elektrischen Leiter. In einem elektrischen Bauelement müssen sich also leitfähige Stoffe befinden. Nenne mir ein elektrisches Bauelement, in dem Stromfluss nicht über irgendeinen elektrischen Leiter erfolgt. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 19:01, 28. Dez. 2024 (CET)
- Der Kondensator! --Modalanalytiker (Diskussion) 19:37, 28. Dez. 2024 (CET)
- Und es gibt keinen Stromfluss zum Feldaufbau? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 20:25, 28. Dez. 2024 (CET)
- Beim Bauelement Kondensator verstehe ich den Konvektionsstrom in seinen Zuleitungen nicht als wesentlich für sein Wirkprinzip.
- Was ist falsch an dem Satz: "Bei Verbindung ihrer Außenanschlüsse mit elektrischen Bauelementen oder einem Netzwerk kann ein elektrischer Strom fließen."? --Modalanalytiker (Diskussion) 20:56, 28. Dez. 2024 (CET)
- Flasch nichts. Was ist ein "Netzwerk"? Mir brauchst du das nicht erklären, aber dem Leser. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 21:12, 28. Dez. 2024 (CET)
- Ich wiederhole die Frage und bitte dich dabei, dir vorzustellen, alle Wörter wie Verbindung, Außenanschlüsse, elektrisches Bauelement, Netzwerk und elektrischer Strom seien durch Wikipedia-Links erklärt.
- Also, was ist falsch an dem Satz? --Modalanalytiker (Diskussion) 21:31, 28. Dez. 2024 (CET)
- Wir haben selbst zu Beginn der gesamten Diskussion nicht daüber diskutiert, dass was falsch ist. Es geht um Verständlichkeit. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 21:44, 28. Dez. 2024 (CET)
- Flasch nichts. Was ist ein "Netzwerk"? Mir brauchst du das nicht erklären, aber dem Leser. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 21:12, 28. Dez. 2024 (CET)
- Und es gibt keinen Stromfluss zum Feldaufbau? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 20:25, 28. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt Der wesentliche Punkt ist aus meiner Sicht, dass der Begriff mehrdeutig verwendet wird. Du meinst den Gegensatz zum Isolator. Beispielsweise https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/elektrische-leiter definiert ihn anders. --Buecherdiebin (Diskussion) 19:46, 28. Dez. 2024 (CET)
- Es gibt Leiter und Nichtleiter (Isolator)? Egal. Das Ding ist, das eine reale Spannungsquelle alles mögliche sein kann und auch ein Leiter. Den idealen Nichtleiter gibt es in Realität nicht, sodass bei genug Spannung theoretisch alles zum Leiter werden kann. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 20:32, 28. Dez. 2024 (CET)
- Kannst du den Satz: "Das Ding ist, das[s] eine reale Spannungsquelle alles mögliche sein kann und auch ein Leiter." an einem Beispiel für Spannungsquelle und für Leiter erklären. Vielleicht erkenne ich dann auf den zweiten Blick, dass er gar nicht absurd ist. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:07, 28. Dez. 2024 (CET)
- "Absurd" ist kein Argument. Sag, was du an meinem Standpunkt nicht verstehst. Es gibt reale technische und natürliche Spannungsquellen und im Zusammenhang damit alles mögliche an Leitern. Was muss ich dazu noch erläutern, damit klar wird, was ich meine? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 21:11, 28. Dez. 2024 (CET)
- Dass eine Spannungsquelle oder ein Leiter alles Mögliche sein kann, ist nichtssagend. Es ist das Ziel des Artikels, die Spannungsquelle zu erklären. "Alles Mögliche" reicht dafür nicht. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:35, 28. Dez. 2024 (CET)
- Worauf bezieht sich deine Aussage? Es ging mal um elektrische Leiter und eletrische Bauelemente und was von was eine Teilmenge sei. Wir können es an dieser Stelle sein lassen. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 21:46, 28. Dez. 2024 (CET)
- Dass eine Spannungsquelle oder ein Leiter alles Mögliche sein kann, ist nichtssagend. Es ist das Ziel des Artikels, die Spannungsquelle zu erklären. "Alles Mögliche" reicht dafür nicht. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:35, 28. Dez. 2024 (CET)
- "Absurd" ist kein Argument. Sag, was du an meinem Standpunkt nicht verstehst. Es gibt reale technische und natürliche Spannungsquellen und im Zusammenhang damit alles mögliche an Leitern. Was muss ich dazu noch erläutern, damit klar wird, was ich meine? --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 21:11, 28. Dez. 2024 (CET)
- Kannst du den Satz: "Das Ding ist, das[s] eine reale Spannungsquelle alles mögliche sein kann und auch ein Leiter." an einem Beispiel für Spannungsquelle und für Leiter erklären. Vielleicht erkenne ich dann auf den zweiten Blick, dass er gar nicht absurd ist. --Modalanalytiker (Diskussion) 21:07, 28. Dez. 2024 (CET)
- Es gibt Leiter und Nichtleiter (Isolator)? Egal. Das Ding ist, das eine reale Spannungsquelle alles mögliche sein kann und auch ein Leiter. Den idealen Nichtleiter gibt es in Realität nicht, sodass bei genug Spannung theoretisch alles zum Leiter werden kann. --Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 20:32, 28. Dez. 2024 (CET)
- Der Kondensator! --Modalanalytiker (Diskussion) 19:37, 28. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt: Das sehe ich wie Buecherdiebin. Ein elektrischer Leiter ist kein Bauelement. Er würde die Spannungsquelle allenfalls kurzschließen. --Modalanalytiker (Diskussion) 20:28, 27. Dez. 2024 (CET)
- @Dermartinrockt Sehe ich genau umgekehrt. Wikipedia selber beschreibt einen elektrischen Leiter als Mittel zum Transport von Elektronen mit möglichst geringen Widerstand, was hier eine unnötige Einschränkung wäre. --Buecherdiebin (Diskussion) 19:47, 27. Dez. 2024 (CET)
Hier noch ein überarbeiteter Vorschlag, der auch auf Gleich- und Wechselspannung eingeht, einen typischen Anwednugsfall enthält und am Ende in die Formulierungen aus dem aktuellen Artikel übergeht.
Eine Spannungsquelle stellt eine elektrische Spannung bereit. Sie hat zwei elektrische Pole. Eine Gleichspannungsquelle erzeugt am Minuspol einen Elekronenüberschuss und am Pluspol einen Elektronenmangel. Ein bekanntes Beipiel hierfür ist eine Batterie. Bei einer Wechselspannungsquelle wechselt die Polarität regelmäßig. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist ein elektrischer Generator.
Ein typischer Anwendungsfall für eine Spannungsquelle ist ein Stromkreis, in dem eine Spannungsquelle Energie an einen Verbraucher abgibt.
Im Idealfall hängt die Spannung, die die Spannungsquelle bereit stellt, gar nicht von der elektrischen Stromstärke in der Quelle ab. Die gelieferte elektrische Spannung ist im Idealfall somit unabhängig von der äußeren Beschaltung. Reale Spannungsquellen weichen von diesem Idealfall dadurch ab, dass sich die bereit gestellte Spannung ändert, wenn sich der Strom ändert, der durch sie fließt. Realisiert die Spannungsquelle das Idealverhalten innerhalb nur kleiner Abweichungen, so wird sie auch als Konstantspannungsquelle bezeichnet oder, wenn sie besonders präzise ist, als Referenzspannungsquelle.
usw...
--Buecherdiebin (Diskussion) 14:15, 30. Dez. 2024 (CET)
@Buecherdiebin: Ich finde deinen Vorschlag gut. Wenn du meine Änderungen vor "Diese erzeugt am Minuspol..." unpassend findest, können sie auch wieder weg. Hier die ganze Einleitung.
Eine Spannungsquelle stellt elektrische Spannung bereit. In der Ausführung als Gleichspannungsquelle hat sie zwei elektrische Pole. Diese erzeugt am Minuspol einen Elekronenüberschuss und am Pluspol einen Elektronenmangel. Ein bekanntes Beipiel hierfür ist eine Batterie. Bei einer Wechselspannungsquelle wechselt die Polarität regelmäßig. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist ein elektrischer Generator.
Ein typischer Anwendungsfall für eine Spannungsquelle ist ein Stromkreis, in dem eine Spannungsquelle Energie an einen Verbraucher abgibt.
Im Idealfall hängt die Spannung, die die Spannungsquelle bereit stellt, gar nicht von der elektrischen Stromstärke in der Quelle ab. Die gelieferte elektrische Spannung ist im Idealfall somit unabhängig von der äußeren Beschaltung. Reale Spannungsquellen weichen von diesem Idealfall dadurch ab, dass sich die bereit gestellte Spannung ändert, wenn sich der Strom ändert, der durch sie fließt. Realisiert die Spannungsquelle das Idealverhalten innerhalb nur kleiner Abweichungen, so wird sie auch als Konstantspannungsquelle bezeichnet oder, wenn sie besonders präzise ist, als Referenzspannungsquelle.
Eine Spannungsquelle dient vorzugsweise als elektrische Energiequelle, die abhängig vom angeschlossenen Verbraucher elektrischen Strom liefert, dabei aber nicht mit einer Stromquelle (siehe unten) verwechselt werden darf. Ferner kommt sie als Lieferant von elektrischen Signalen vor.
Eine Spannungsquelle kann auch ein Gegenstand sein, der lediglich ein elektrisches Feld erzeugen kann, dabei aber nur kurzzeitig oder in nicht verwertbarem Umfang zur Stromabgabe fähig ist.
--Modalanalytiker (Diskussion) 16:10, 30. Dez. 2024 (CET)
- Bitte erkläre den Zweck deiner Änderung. Ich verstehe sie nicht. Jede Spannungsquelle hat zwei Pole, nicht nur die Gleichspannungsquelle. --Buecherdiebin (Diskussion) 18:14, 30. Dez. 2024 (CET)
- Die in der Einleitung erwähnten Generatoren haben mehrheitlich drei oder vier Pole, weil sie Drehstron liefern. (PAs entfernt--Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 05:04, 31. Dez. 2024 (CET)) --Modalanalytiker (Diskussion) 20:12, 30. Dez. 2024 (CET)
- @Modalanalytiker Danke. Ich ändere das verlinkte Beispiel auf Wechselstromgenerator, weil es besser passt. --Buecherdiebin (Diskussion) 20:58, 30. Dez. 2024 (CET)
- Ich habe den Artikel entsprechend überarbeitet. --Buecherdiebin (Diskussion) 11:16, 4. Jan. 2025 (CET)
- Benutzer:Saure sieht noch Diskussionsbedarf, den ich hier nicht wahrgenommen habe. Leider hat er deshalb ohne Diskussionsbeitrag einen Revert gemacht.
- Sollte mein Vorschlag für die Einleitung im weiteren Diskussionsverlauf Zustimmung finden, schlage ich als nächsten Schritt vor, die Abschnitte zum Thema Grundlagen (Bezeichnungen, ideale und reale Quelle und Leistung) direkt hinter die Einleitung zu verschieben. Damit könnten nicht vorbelastete Leser das Wesentliche verstehen.
- Dahinter sollten dann weitere Themen vertieft werden. Eine geeignete Reihenfolge dafür ist m.E. tatsächlich noch offen und sollte in einem anderen Abschnitt als diesem diskutiert werden. Grüße, --Buecherdiebin (Diskussion) 10:47, 5. Jan. 2025 (CET)
- Gegenvorschlag:
- Ich habe den Artikel entsprechend überarbeitet. --Buecherdiebin (Diskussion) 11:16, 4. Jan. 2025 (CET)
- @Modalanalytiker Danke. Ich ändere das verlinkte Beispiel auf Wechselstromgenerator, weil es besser passt. --Buecherdiebin (Diskussion) 20:58, 30. Dez. 2024 (CET)
- Die in der Einleitung erwähnten Generatoren haben mehrheitlich drei oder vier Pole, weil sie Drehstron liefern. (PAs entfernt--Scientia potentia est [Dermartinrockt] (Diskussion) 05:04, 31. Dez. 2024 (CET)) --Modalanalytiker (Diskussion) 20:12, 30. Dez. 2024 (CET)
Eine Spannungsquelle stellt elektrische Spannung zwischen ihren elektrischen Polen bereit.
In der Ausführung als Gleichspannungsquelle hat sie zwei elektrische Pole. Diese erzeugt am Minuspol einen Elekronenüberschuss und am Pluspol einen Elektronenmangel. Ein bekanntes Beipiel für eine Gleichspannungsquellehierfür ist eine Batterie.Bei einer Wechselspannungsquelle
wechselt die Polarität regelmäßig. Ein bekanntes Beispiel für eine Wechselspannungsquellehierfür ist ein elektrischer Generator.
Im Idealfall hängt die bereitgestellte Spannung, die die Spannungsquelle bereit stellt,gar nicht von der elektrischen Stromstärke in der Quelle ab. Die gelieferte elektrische Spannung ist im Idealfall somit unabhängig von der äußeren Beschaltung. Bei realen Reale Spannungsquellen weichen von diesem Idealfall dadurch ab, dass ändert sich die bereitgestellte Spannung ändert, wenn sich der mit dem Strom ändert, der durch sie fließt gemäß einer Kennlinie .
Realisiert die Spannungsquelle das Idealverhalten innerhalb nur kleiner Abweichungen, so wird sie auch als Konstantspannungsquelle bezeichnet oder, wenn sie besonders präzise ist, als Referenzspannungsquelle.
Ein typischer Anwendungsfall für eine Spannungsquelle ist ein Stromkreis, in dem eine Spannungsquelle als elektrische Energiequelle dient und Energie an einen Verbraucher abgibt. Dazu liefert sie zusätzlich zur Spannung als Stromquelle einen elektrischen StromEine Spannungsquelle dient vorzugsweise als elektrische Energiequelle, die abhängig vom angeschlossenen Verbraucher elektrischen Strom liefert, dabei aber nicht mit einer Stromquelle (siehe unten) verwechselt werden darf. Ferner kommt sie als Lieferant von elektrischen Signalen vor.
Eine Spannungsquelle kann auch ein Gegenstand sein, der lediglich ein elektrisches Feld erzeugen kann, dabei aber nur kurzzeitig oder in nicht verwertbarem Umfang zur Stromabgabe fähig ist.
- Den ersten Absatz habe ich knapper gefasst und auf die Spannungsquellen fokussiert.
- Absatz 2 und 4 erschienen mir ähnlich genug, um sie zusammenzufassen.
- In Absatz 4 habe ich den POV "vorzugsweise" entfernt und den Meta-Satz über die Artikelstruktur. Da sollte das Tag "Zusammenhang zwisschen Spannungs- und Stromquelle" heißen.--Alturand…D 12:06, 5. Jan. 2025 (CET)
- Finde ich auch gut. Ein kleines Problem sehe ich noch: Das, was dann unter dem Tag "Zusammenhang zwischen Spannungs- und Stromquelle" steht, ist ziemlich anspruchsvoll. Der zweite Satz beginnt mit: Eine beliebige Anordnung von linearen Spannungs- und Stromquellen... - ohne dass zuvor erklärt wurde, was eine einzelne lineare Spannungsquelle ist.
- Wennn man die Abgrenzung zwischen den beiden Quellenarten so wichtig findet, dass sie weit vorne erklärt werden sollte, dann sollte man deshalb einen leicht verständlichen Satz dazu am Ende der Einleitung ergänzen und den Abschnitt "Zusammenhang zwischen Spannungs- und Stromquelle" weiter hinten platzieren. --Buecherdiebin (Diskussion) 12:53, 5. Jan. 2025 (CET)
- Nachtrag: Sorry, ich war zu schnell. Diesen Satz würde ich so nicht stehen lassen: "Dazu liefert sie zusätzlich zur Spannung als Stromquelle einen elektrischen Strom." Der Link zur Stromquelle ist uneindeutig und der Unterschied (konstante Spannung oder konstanter Strom) wird nicht klar. --Buecherdiebin (Diskussion) 13:00, 5. Jan. 2025 (CET)
Zurück zur Frage nach Dritten Meinungen
BearbeitenFür mich ist eine Spannungsquelle ein Gerät oder eine Einrichtung, die eine gewisse Spannung vorhält und dazu in der Lage ist, Energie abzugeben. Weil dagegen eine andere Vorstellung vertreten wird, habe ich um Dritte Meinungen gebeten. Dank an alle Mitdenkenden! Dabei habe ich mich bisher zurückgehalten, im Gegensatz zu Modalanalytiker. Im Interesse der Verständlichkeit der WP geht es um die Frage, mit welcher Vorstellung ein unkundiger Leser an das Thema herangeht. Dort sollte der Arikel ansetzen.
Oben mein erster Satz ist auch für einen Akkumulator gültig. Darum und wirklich nur darum baut man einen Akku in ein Kfz oder ein Handy ein. Das Besondere am Akku ist, dass der Energie abgebende elektrochemische Prozess umgekehrt werden kann, aber das gehört nicht zur Aufgabe oder zum Kennzeichen einer Spannungsquelle. Genausowenig komme ich auf die Idee, einen Motor, der zur Energierückgewinnung verwendet wird, als Spannungsquelle zu bezeichnen. Denn er hält keine Spannung vor. Eine Spannungsquelle (Taschenlampenbatterie, Thermoelement, Solarzelle, Kraftwerk) kann nichts weiter als Spannung vorhalten und Energie abgeben. Die schöne Beigabe des Akkus, dass er er aufladbar ist, wozu er wie ein Verbraucher Strom aufnehmen kann, kann nicht zum allgemeinen Kennzeichen einer Spannungsquelle gemacht werden. Genausowenig sehe ich, ob im Artikel Elektrischer Generator die Umkehrfunktion des Motors beschrieben wird, vielmehr wird er als "Gegenstück" bezeichnet.
Die bisherige Diskussion lese ich so, dass die Dritten die Spannungsquelle ebenso sehen wie ich. Ehe weiter versucht wird, in der Einleitung eine andere Auffassung unterzubringen, bitte ich um Grundsatzklärung, welche Beschreibung einer Spannungsquelle bei WP vertreten werden soll. Auf die Tatsache, dass manche Spannungsquellen mehr können als oben angegeben, sollte wie bisher am Ende des Artikels eingegangen werden, egal ob das Kapitel "Vervollständigung" heißt oder besser "Spannungsquelle als Verbraucher".
Besonders lecker finde ich den Beitrag, wonach "Steckdosen im Haushalt" als Spannungsquelle aufgelistet werden. Physikalisch korrekt ist eine Spannungsquelle ein spezieller Energiewandler, das ist eine technische Einrichtung, die elektrische Energie durch einen Umwandlungsprozess aus anderer Energie zur Verfügung stellt. Ich sehe nicht, wie eine Steckdose dieserart umwandeln soll; vielmehr ist sie Zubehör in der Elektroinstallation. --der Saure 18:18, 5. Jan. 2025 (CET)
- Hmmm...eins habe ich in den paar Jahren Wikipedia lernen dürfen: "für mich" ist oft nicht ausschlaggebend. Ich sehe Argumente für und gegen Deine Einschätzung. Aus installationstechnischer Sicht ist die Spannungsquelle die Einrichtung, an der man zwischen zwei Polen eine Spannung vorfindet - aus physikalisch-theoretischer Sicht ist sie eher die Einrichtung, welche die Spannung erzeugt, also ohne die keine Spannung existieren würde. Ich neige zur ersten Sichtweise - wegen der Fragen: ist ein Transformator, ein Netzteil, ein Spannungsteiler eine Spannungsquelle? Ich denke schon, jedenfalls aus der Sicht der meisten Interessenten, die eben nicht hinter die Kulissen schauen (vgl. auch [1]). Just my 2cts. --Alturand…D 19:31, 5. Jan. 2025 (CET)
- Die ersten Sätze in meinem Vorschlag für die Einleitung sind an ein altes Schul-Physik-Buch angelehnt. Das ist mein Startpunkt dafür, unkundige Leser einzuführen. DIN-Normen und Akkus finde ich an dieser Stelle falsch platziert.
- Außerdem finde ich, dass deine Beschreibung "eine Einrichtung, die eine gewisse Spannung vorhält und dazu in der Lage ist, Energie abzugeben", eine Steckdose einschliesst. Das Buch "Elektrotechnik für Dummies" verwendet das Beispiel auch. Darin erklärt Michael Felleisen (Professor für Mess- Steuer- und Regelungstechnik in Pforzheim) den Innenwiderstand der realen Spannungsquelle mit den Leitungen vom E-Werk zur Steckdose. So abwegig, wie du es darstellst, ist das also nicht als Beispiel für die Zielgruppe "unkundige Leser". --Buecherdiebin (Diskussion) 21:26, 5. Jan. 2025 (CET)
Aufgrund der vorangehenden Diskussionen möchte ich an die Beachtung folgender Fakten erinnern:
- Es ist klar zu unterscheiden, ob über eine real existierende Spannungsquelle oder über das Modell einer Spannungsquelle im Sinne der Berechnung elektrischer Netzwerke (siehe angeführtes Schaltzeichen nach DIN) gesprochen wird.
- Real existierende Spannungsquellen (Akkus, Generatoren, Fotozellen, Oszillatoren, insbesondere auch Konstant- und Referenzspannungsquellen) werden in der Praxis oft auch als Strom- oder (elektrische) Energiequellen bezeichnet (was sie ja auch sind). Sie sind allerdings in den Stromlaufplänen (wohl zu unterscheiden von den Schaltbildern der Netzwerktheorie) von elektrischen Geräten nicht zu finden (außer, wenn sie beispielsweise als Akku eingebaut sind), denn diese enden oft am (Netz-)Stecker.
- Dagegen ist eine Spannungsquelle im Sinne der Berechnung elektrischer Netzwerke ein (nicht real existierendes) abstraktes Modell, das in den Schaltbildern elektrischer Netzwerke vorkommt. Diese Netzwerke sind selbst nicht real, sondern Modelle von realen elektrischen Schaltungen. Dabei gibt es in der Theorie der Netzwerke nur zwei sogenannte ungesteuerte (unabhängige, eingeprägte) Quellen: Die ideale Spannungs- und die ideale Stromquelle.
- Eine reale Spannungsquelle wird in der Theorie der Netzwerke oft durch einen aktiven Zweipol modelliert, der aus idealer Spannungs- oder (!) Stromquelle und einem Innenwiderstand besteht. Ist dieser im einfachsten Fall linear, dann spricht man manchmal von einer linearen Spannungs- oder Stromquelle.
Also entweder sollte dieser Artikel (1) die real existierenden Spannungsquellen oder (2) die Modelle der Netzwerktheorie oder (3) beides beschreiben. Bei der Entscheidung für letzteres muss aber für den Leser eine deutliche Trennung sichtbar sein. Alle Begriffe und Fakten sollten durch seriöse Quellen abgedeckt sein (für die Netzwerktheorie beispielsweise Reinhold Paul: Elektrotechnik 2 – Netzwerke. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York 1994, ISBN 3-540-55866-7. ). --Reseka (Diskussion) 21:17, 6. Jan. 2025 (CET)
- Sorry, zu meiner Aufforderung "Zurück zur Frage nach Dritten Meinungen" ist der Bezug verloren gegangen. Der war die Bitte um Dritte Meinungen, die an anderer Stelle zu finden ist; bitte dort nachlesen. Es geht darum,
- - ob der Artikel die Spannungsquelle als Quelle darstellen soll mit dem Hinweis am Ende, dass manche Quellen auch als Verbraucher betrieben werden können,
- - oder ob sie von Anfang an als Quelle und Senke dargestellt werden soll.
- Mit welcher Vorstellung geht ein unkundiger Leser an das Thema heran? Für mich hat ein Akku die Hauptaufgabe, als Quelle zu dienen, mit der Besonderheit, dass er zwischenzeitlich auch mal geladen werden kann. Ehe das nicht geklärt ist, wird der Streitpunkt zum Problem der Formulierung der Einleitung.
- @Reseka Ich denke schon, dass der Artikel mit dem Modell der Spannungsquelle in der Schaltungstheorie der Elektrotechnik beginnen sollte. Das vorstehenden Problem führt aber auf die Frage, welches Modell gewählt werden soll – nur Erzeuger oder sowohl Erzeuger als auch Verbraucher.
- Für mich ist eine (lineare) reale Spannungsquelle auch ein Modell, zusammengesetzt aus den Modellen des ohmschen Widerstands und der idealen Strom- oder Spannungsquelle.
- @Buecherdiebin Du bist doch so sehr auf den Stromkreis aus. In den zitierten Leitungen vom E-Werk zur Steckdose fließt kein Strom, es sei denn, du schließt an die Steckdose einen Verbraucher an. Dann wird aber das W-Werk darin die Quelle. --der Saure 12:58, 7. Jan. 2025 (CET)
- Hallo @Saure, in meinem Fall wird das, was du als "Bezug verloren" bezeichnest, direkt von deiner Argumentationskette ausgelöst. "Mit welcher Vorstellung geht ein unkundiger Leser an das Thema heran?" ist die richtige Frage. Der Leser sollte dort abgeholt und zunächst auf eine möglichst einfache und verständliche Erklärung treffen. Du denkst, dass ein Akku diese Erklärung unnötig kompliziert. Bis hierher Zustimmung. Gleichzeitig bestehst auf einem Einstieg in die Schaltungstheorie. An dieser Stelle setzt bei meinem fiktiven Leser spontan dieselbe Schockstarre ein, die man oft bei "Wer wird Millionär?" beobachten kann, wenn eine Frage zur Astronomie dran kommt :-). Deshalb mein Einspruch und mein Vorschlag für eine allgemeinverständliche Einleitung.
- Die Fortführung meines Vorschlags entspricht m. E. Alternative (3) von @Reseka: Im Artikel folgt unter Spannungsquelle#Grundlagen in zwei Abschnitten eine m. E. verständliche Beschreibung für das lineare Ersatzschaltbild. Diese beiden Abschnitte könnten direkt auf eine einfache Einleitung folgen. Dadurch würde alles andere, auch die Schaltungstheorie, nach unten rutschen und später nach und nach passend einsortier. Das Laden eines Akkus würde dann z.B. gut in einen zur Zeit nicht existenten Abschnitt zum "Verbinden realer Quellen" passen. Nichts ginge verloren. Geändert würden im Wesentlichen die Tags, die Reihenfolge der Tags und die Zuornungen von Text zu Tags. So, dass sich der Artikel vom Einfachen zum Anspruchsvollen und von einer einzelnen Quelle zu mehreren Quellen und erst danach zu beliebigen linearen Schaltungen entwickelt.
- Daraus ergibt sich folgende Frage: Was ist aus deiner Sicht der Vorteil deines Plans? --Buecherdiebin (Diskussion) 15:05, 7. Jan. 2025 (CET)
- Ich unterstütze den Ansatz von Buecherdiebin und habe noch zwei Anmerkungen.
- Erstens: Nach der bisherigen Diskussion rege ich für die Einleitung eine Festlegung an, die den Begriff Spannungsquelle (zunächst als materielle Einrichtung) allgemein definiert. Ein Versuch:
- Eine Spannungsquelle ist eine elektrische Einrichtung, die an ihren Anschlusspunkten eine elektrische Spannung anbietet und einen elektrischen Strom erzeugen kann. Die Spannungsquelle wandelt dazu nichtelektrische Energie in elektrische um.
- Bei dieser Definition sind z. B. Steckdose, Leuchtmittelfassung, Funktionsgenerator, Netzgerät, Spannungswandler und Transformator keine Spannungsquellen. Wenn der zweite Satz fehlt, ist diese Gruppe eingeschlossen, was ich nicht befürworte.
- Zweitens: Im Artikel sollte ein Kennlinienbild für die ideale Spannungsquelle respektieren, dass deren Spannung stromstärkeunabhängig ist und dass diese Eigenschaft sich auch auf die Kennlinie der linearen Spannungsquelle auswirkt. Ein fehlerhaftes Bild ist didaktisch ungeschickt und ebenso der Versuch, es nachträglich mit Worten richtigzustellen. --Modalanalytiker (Diskussion) 20:14, 7. Jan. 2025 (CET)--Modalanalytiker (Diskussion) 21:19, 7. Jan. 2025 (CET)