Interessante Messungen/ Überlagerungssatz

Grundlagen

Wir verwenden hier "theoretische" Spannungsquellen, welche sowohl liefern als auch Senken können. (Strom kann also in die Spannungsquelle fliesen oder aus der Spannungsquelle heraus). Diese Verhalten ist ähnlich wie ein Akku oder Kondensator. Operationsverstärker verhalten sich, wenn entsprechend konfiguriert, wie Spannungsquellen mit Innenwiderstand.

Labor Netzgeräte und Spannungsregler hingegen können oft zwar Strom liefern, aber nicht senken. Wir werden später sehen, dass Dioden und Zener Dioden sich auch wie Spannungsquellen verhalten, die aber nur Strom senken können.

zwei Spannungsquellen

Als erstes nehmen wir ein Beispiel mit einer Lösung, die am Ende offensichtlich ist:

Z-Diode

Nehmen wir diese Schaltung:

Lösung mit Knoten und Massensatz

Wir können die Schaltung ohne Überlagerungssatz ausrechnen.

Wir wissen, dass am 3.3kOhm Widerstand anliegt und dort deshalb 1mA fließen muss:

Wir Wissen, dass am 1kOhm Widerstand 5V-3,3V, also 1,7V, abfällt und somit ein Strom von 1,7mA fließt:

Der Strom durch die Z-Diode muss also 1,7mA-1,0mA sein, also 0,7mA:

Lösung mit Überlagerungssatz

Wir kommen also mit dem Überlagerungssatz zur gleichen Lösung.

Diode

sehen wir uns diese Aufgabe an:

Für diese Aufgabe gibt es keinen einfachen Trick um die Aufgabe zu lösen. Wir können sie aber mit dem Überlagerungssatz lösen, wenn wir die Diode als Spannungsquelle mit 0,7V annehmen: