Quelltext der Seite Klemmenspannung

[[Datei:Quelle_U-Ersatz.svg|mini|[[Ersatzschaltbild]] einer realen linearen Spannungsquelle (mit [[Elektrischer Verbraucher|Verbraucher]])]]
[[Datei:Kennlinie Lineare Quelle00.png|mini|[[Kennlinie]] einer linearen Quelle mit [[Innenwiderstand]] im Zusammenwirken mit einem [[Linearer Widerstand|linearen Verbraucher]]]]
Die '''Klemmenspannung''' <math>U_\text{kl}</math> ({{enS|terminal voltage}}) oder '''[[Elektrischer Pol|Pol]]<nowiki/>spannung''' ist ein Begriff aus der [[Elektrotechnik]]. Sie bezeichnet die [[elektrische Spannung]] (Formelzeichen <math>U</math>), die zwischen den zwei Anschlüssen einer [[Stromquelle]] oder [[Spannungsquelle]] gemessen werden kann.

Bei Belastung einer linearen Spannungsquelle, also wenn ihr ein [[Elektrischer Strom|Strom]] entnommen wird, sinkt die Klemmenspannung in Abhängigkeit von der Stromstärke:

:<math>\begin{alignat}{2}
U_\text{kl} &= U_0 - &&I \cdot R_\text{i}\\
            &=       &&I \cdot R_\text{V}
\end{alignat}</math>

mit
* [[Leerlaufspannung]] <math>U_0</math>
* [[Stromstärke]] <math>I</math>
* [[Ausgangswiderstand]] (auch Innenwiderstand genannt) <math>R_\text{i}</math> (im allgemeinen Fall die [[elektrische Impedanz]] <math>Z_\text{i}</math>) der Spannungsquelle
* [[Lastwiderstand]] <math>R_\text{V}</math> (allgemein <math>Z_\text{V}</math>),

bis die Klemmenspannung im Fall eines [[Elektrischer Kurzschluss|Kurzschlusses]] bei null liegt (Spezialfall der [[Stromanpassung]]):

:<math>R_\text{V} = 0 \Rightarrow U_\text{kl} = 0 \Rightarrow I = I_k = \frac{U_0}{R_\text{i}}</math>

Den höchsten Wert hat die Klemmenspannung, wenn kein Strom fließt, weil die Klemmen offen sind, also im [[Leerlauf (Elektrotechnik)|Leerlauf]] (Spezialfall der [[Spannungsanpassung]]):

:<math>I = 0 \Rightarrow U_\text{kl} = U_0</math>

Bei [[Leistungsanpassung]] ist die Klemmenspannung halb so groß wie die Leerlaufspannung:

:<math>U_\text{kl} = \frac{1}{2}U_0 \Rightarrow R_\text{i} = R_\text{V}</math>

Mit der Klemmenspannung lassen sich Rückschlüsse auf die Beschaffenheit, richtige Funktion und Qualität der Quelle ziehen, da sich mit den Formeln (bei bekanntem linearen Lastwiderstand) sowohl die Leerlaufspannung als auch der Ausgangswiderstand der Quelle berechnen lassen.

== Literatur ==
* F. Möller, H. Frohne, K.-H. Löscherer, H. Müller: ''Grundlagen der Elektrotechnik (Leitfaden der Elektrotechnik).'' B. G. Teubner, Stuttgart, ISBN 3-519-46400-4

[[Kategorie:Elektrische Spannung]]