In dieser Hörsaalübung werden Aufgaben zum Überlagerungsverfahren sowie zum Thema der Ersatzquellen behandelt. In den ersten beiden Aufgaben werden die Thematiken einzelnen betrachtet, während in der dritten Aufgabe eine Schaltung unter Zuhilfenahme beider Konzepte untersucht wird.

Aufgabe 1 – Überlagerungsverfahren

Gegeben ist die folgende Schaltung:

• Bestimmen Sie den Strom I₂ durch den Widerstand R₂ mit Hilfe des Überlagerungsverfahrens.

Aufgabe 2 – Ersatzquellen

Gegeben ist die folgende Schaltung:

• Wandeln Sie die obige Schaltung in eine äquivalente Ersatzspannungsquelle bezüglich der Klemmen um. Berechnen Sie den Kurzschlussstrom.

Aufgabe 3 – Überlagerungsverfahren und Ersatzquellen

Gegeben ist die folgende Schaltung, mit den Werten: U₁=10 V, I₁=1 A, R₁= 1 Ω, R₂= 2 Ω, R₃= 3Ω.

• Wandeln Sie mit Hilfe des Überlagerungsverfahrens diese Schaltung in eine äquivalente Ersatzquelle bzgl. der Anschlüsse um.

• Berechnen Sie den Kurzschlussstrom I_K.

• Welchen Wert muss ein zwischen die beiden Klemmen geschalteter Widerstand R₄ haben, damit die in diesem Widerstand umgesetzte Leistung maximal ist?

Nehmen Sie nun an, dass zwischen die Klemmen ein Lastwiderstand R₄= 4 Ω geschaltet ist.

• Berechnen Sie den Wirkungsgrad dieser Schaltung!

• Warum darf dabei nicht von der vereinfachten Ersatzquelle ausgegangen werden?