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Zweipol

Elektronik, Halbleiterphysik, ein elektrisches Netzwerk mit einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme, zwischen denen bestimmte Strom-Spannungs-Beziehungen gelten. Enthält eine Zweipol nur passive Bauteile, so nennt man ihn passiv. Sind die Bauteile auch noch linear, so kann der Zweipol durch einen einzigen, im allgemeinen komplexen Widerstand (Wechselstromwiderstand, komplexe Grössen in der Elektrotechnik) ersetzt werden. Ein aktiver Zweipol beinhaltet neben passiven Bauteilen mindestens eine Strom- oder Spannungsquelle. Auch in diesem Fall gibt es für ihn eine Ersatzschaltung, entweder eine Ersatzspannungsquelle oder eine Ersatzstromquelle. Die Ersatzspannungsquelle besteht aus einer Reihenschaltung einer Leerlaufspannungsquelle mit der Spannung Ul und dem Innenwiderstand Ri, der der Ersatzwiderstand der passiven, linearen Bauteile des Zweipoles ist. Die Ersatzstromquelle ist eine Parallelschaltung aus einer Kurzschlussstromquelle mit dem Strom Ik und dem Innenwiderstand Ri. Wird eine Ersatzspannungsquelle mit einem Widerstand R belastet, so gilt für die Spannung U an diesem Widerstand Zweipol). Für die Ersatzstromquelle folgt für den Strom I durch Zweipol. Da beide Ersatzschaltungen für den aktiven Zweipol das gleiche Ergebnis liefern sollen, muss gelten: Ul = Ik Ri. Eine ideale Signalquelle, bei der das abgegebene Signal nicht von der Belastung abhängt, liegt bei der Ersatzspannungsquelle vor, wenn Ri = 0 und bei der Ersatzstromquelle, wenn Zweipol. Die Leistung P, die von einer Ersatzspannungsquelle an einen Widerstand R geliefert wird, ist Zweipol. Die maximale Leistung Pmax ergibt sich für den Fall der Leistungsanpassung als Zweipol, für die Ersatzstromquelle entsprechend Zweipol.

Zweipol

Zweipol: a) Ersatzspannungsquelle mit Lastwiderstand (Ul: Leerlaufspannungsquelle, Ri: Innenwiderstand); b) Ersatzstromquelle mit Lastwiderstand (Ik: Strom der Kurzschlussstromquelle).

 

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