Bei einer leeren Monozelle (U0 = 1,6 V) wird eine Klemmenspannung von 1,39 V gemessen. Der Innenwiderstand beträgt 5 Ω.
Unter Last bricht die Klemmenspannung auf 0,5 V zusammen.
Widerstand Rm des Spannungsmeßgeräts:
$I=\frac{U_0-U_k}{R_i}=\frac{1,6~V-1,39~V}{5~\Omega}=0,042~A$
$R_m=\frac{U_k}{I}=\frac{1,39~V}{0,042~A}=33,1~\Omega$
Widerstand RLm:
$I=\frac{U_0-U_k}{R_i}=\frac{1,6~V-0,5~V}{5~\Omega}=0,220~A$
$R_{Lm}=\frac{U_k}{I}=\frac{0,5~V}{0,220~A}=2,27~\Omega$
Widerstand RL:
$R_{Lm}=\frac{1}{1/R_{Lm}-1/Rm}=2,48~\Omega$
Kurzschlussstrom:
$I_K=0,32~A$
Strom-Spannungs-Kennlinie
Eine Monozelle mit U0 = 1,6 V und einem Innenwiderstand Ri = 0,5 Ω wird mit einem Widerstand RL = 2,5 Ω belastet. Wie groß sind
Stromstärke: $I=U_0/(R_i+R_L)=533~mA$
Klemmenspannung: $U_k=R_L \cdot I = 1,33~V$
Ein Verbraucher mit 16 Ω benötigt einen Strom von 0,4 A. Dazu sollen Elemente mit einer Leerlaufspannung von je 1,6 V und einem Innenwiderstand von 0,25 Ω in Reihe geschaltet werden. Berechne
Klemmenspannung: $U_k=R_L \cdot I = 6,4~V$
Anzahl der erforderlichen Elemente: $n=\frac{U_k}{U_0}=\frac{6,4~V}{1,6~V}=4$
Spannungsfall am Innnenwiderstand: $U_{Ri}=U_{0ges}\frac{R_i}{R_ges}=6,4~V\frac{1~\Omega}{17~\Omega}=0,376~V$
Man erhöht die Anzahl der Zellen um eins: $n=5$.
20 Ni-MH-Zellen mit U0 = 1,25 V werden in Reihe geschaltet. Jede Zellen hat einen Innenwiderstand von 0,003 Ω. Mit der Schaltung sollen Notleuchten betrieben werden. Eine Notleuchte hat einen Lastwiderstand von 6,75 Ω. Berechne
$U_{0ges}=25~V$ und $R_{iges}=60~m\Omega$,
$U_L=24,77~V$ und $I_L=3,67~A$,
$U_L=18,44~V$ und $I_L=109,27~A$.
Ein Quadrocopter arbeitet mit Li-Po-Akkus. Die Quellenspannung beträgt 4,2 V. Unter Last sinkt bei einem Strom von 20 A die Spannung auf 4,1 V. Berechne
Innenwiderstand: $R_i=0,005~\Omega$,
Laststrom: $I_L=100~A$.