Übung ET1-07.K1

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-12-14)

Bezug zu ET1-07

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Aufgabe 1: Superpositionsprinzip

Markieren Sie die korrekte(n) Aussage(n):

a) Das Superpositionsprinzip gilt nur für lineare Schaltungen.

b) Bei der Superposition werden Spannungsquellen durch Leerläufe deaktiviert.

c) Die Gesamtwirkung ist die algebraische Summe der Einzelwirkungen aller Quellen.

d) Mit dem Superpositionsprinzip können auch Leistungen addiert werden.

Lösung

a), c) sind korrekt

[!tip]- Um genau zu sein …

Aussage a) ist leicht vereinfacht: Das Superpositionsprinzip setzt neben der Linearität auch voraus, dass die Schaltung bilateral ist – also dass sich alle Bauelemente in beiden Stromrichtungen gleich verhalten.

Bilateral (richtungsunabhängig)	Nicht bilateral (richtungsabhängig)
Widerstände	Dioden
Spannungsquellen	Transistoren
Stromquellen	Operationsverstärker

In ET1 kommen nur bilaterale Bauelemente vor, daher spielt die Einschränkung hier praktisch keine Rolle – aber streng genommen lautet die vollständige Bedingung: linear und bilateral.

Aufgabe 2: Ersatzquellen

Markieren Sie die falsche(n) Aussage(n):

a) Die Thévenin-Ersatzschaltung besteht aus einer Spannungsquelle in Reihe mit einem Widerstand.

b) Die Norton-Ersatzschaltung besteht aus einer Stromquelle parallel zu einem Widerstand.

c) Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom sind unabhängig vom Innenwiderstand.

d) Thévenin- und Norton-Ersatzschaltungen sind äquivalent und ineinander umrechenbar.

Lösung

c) ist falsch

Aufgabe 3: Methodenauswahl

Markieren Sie die korrekte(n) Aussage(n):

a) Bei verschiedenen Lastfällen eignet sich besonders die Ersatzquellenmethode.

b) Für Schaltungen mit einer Quelle reicht oft das Ohm’sche Gesetz aus.

c) Die Kirchhoff’schen Regeln können nur bei maximal zwei Quellen angewendet werden.

d) Bei Leistungsanpassung mit Ersatzquellen gilt $R_{\mathrm{L}}=R_{\mathrm{ie}}$ (Lastwiderstand gleich Ersatz-Innenwiderstand).

Lösung

a), b), d) sind korrekt

Aufgabe 4: Ersatzschaltungen und Parameter

Ordnen Sie die Parameter (links) ihrer Bedeutung (rechts) zu:

Parameter		Bedeutung
A) $U_{\mathrm{qe}}$		1) Norton-Stromspannung
B) $R_{\mathrm{ie}}$		2) Kurzschlussstrom der Ersatzstromquelle
C) $I_{\mathrm{qe}}$		3) Thévenin-Spannung (Leerlaufspannung)
D) $G_{\mathrm{ie}}$		4) Spannung bei kurzgeschlossenen Klemmen
E) $U_0=R_{\mathrm{ie}}\cdot I_{\mathrm{K}}$		5) Innenleitwert der Ersatzstromquelle
		6) Innenwiderstand der Ersatzquelle
		7) Äquivalenz zwischen Thévenin und Norton
		8) Maximale Leistung

Lösung

A→3, B→6, C→2, D→5, E→7

Aufgabe 5: Deaktivierung von Quellen

Ordnen Sie die Quellentypen (links) ihrer korrekten Deaktivierungsmethode (rechts) zu:

Quellentyp		Deaktivierungsmethode
A) Ideale Spannungsquelle		1) Durch Parallelwiderstand ersetzen
B) Ideale Stromquelle		2) Entfernen (Leerlauf)
C) Reale Spannungsquelle		3) Kurzschließen
D) Spannungsquelle bei Superposition		4) Arbeitspunkt ermitteln
E) Stromquelle bei Superposition		5) Quelle kurzschließen, Innenwiderstand bleibt
		6) Spannung halbieren

Lösung

A→3, B→2, C→5, D→3, E→2

Aufgabe 6: Analysemethoden und Anwendung

Ordnen Sie den Schaltungen (links) die geeignetste Analyse-Methode (rechts) zu.

Situation		Methode
A) Schaltung mit 3 Spannungsquellen		1) Ersatzwiderstand
B) Verschiedene Lastwiderstände untersuchen		2) Energieerhaltung
C) Einfache Reihenschaltung mit einer Quelle		3) Stern-Dreieck-Umwandlung
D) Komplexes Widerstandsnetzwerk ohne Quellen		4) Superpositionsprinzip
E) Brückenschaltung vereinfachen		5) Thévenin-Ersatzschaltung
		6) Kirchhoffsche Regeln
		7) Ohmsches Gesetz

Lösung

A→4, B→5, C→7, D→1, E→3