Was passiert bei einem Kurzschlussstrom und Was bei Leerlaufspannung? Was bedeutet das für die elektrische Leistung?

3 Antworten

jeder stromkreis ist im prinzip eine kette aus widerständen.

die strom- oder spannungsquelle, hier spricht man vom innenwidestand, die hinleitung, der verbraucher und dann die rückleitung.

Nimmt man aus diesem planspiel den Widerstand des verbrauchers raus, sprich schließt ihn kurz, dann redet man vom Kurzschluss.

der Kurzschlusstrom wird im wesentlichen vom Widerstand der Leitungen und von der Leistungsfähigkeit der stromquelle bestimmt.

eine weniger leistungsfähige stromqzelle z.B. eine einzelne solarzelle wird im falle eines kurzschlusses nicht viel ausrichten, abgesehen davon, dass eben ein relativ hoher strom in den leitungen fließt, der sogenannte kurzschlussstrom. bei leistungsfähigeren stromquellen z.B. einem Trafohäuschen bedeutet ein Kurzschluss mehr oder weniger zwangsläufig, dass die leitungen (durch)brennen, da der Kurzschlusstrom so groß wird, dass die energie in form von Wärme, die frei wird zu groß ist. Sicherungen in form von Sollbruchstellen im Stromkreis sollen eben genau das verhindern.

mit leerlaufspannung ist die spannung gemeint, die eine unbelastete stromquelle hat. je mehr man eine stromquelle belastet, desto weiter sinkt die spannung.

im falle der leerlaufspannung kann keine leistung umgesetzt werden, da kein strom fließt. 17 volt mal 0 ampere = 0 Watt. so einfach ist das.

im falle des Kurzschlusstromes ist das etwas schwieriger. rein theoreitsch ist die spannung bei einem Kurzschlusses ja null, aber das kann nicht stimmen, weil ja jeder draht einen gewissen Widerstand darstellt. außerdem sehen wir ja an einem kurzschluss dass da leistung frei wird.

unterm strich ist es allerdings so, dass die meisten spannungsquellen, das gilt ins besondere für solarzellen, die meiste leistung in einem sogenannten arbeitsbereich abgeben d.h. in einem bestimmten spannungsbereich. deswegen haben gute solarwechselrichter auch sogenannte MPPT Tracker, die das automatisch nachregeln.

lg, Anna

unter Kurzschlussstrom versteht man den Strom, der zwischen zwei Punkten fließt, die mit einem Widerstand von Null Ohm verbunden sind.

die Leerlaufspannung ist die Spannung an den oben genannten zwei Punkten, die mit einem Widerstand von unendlicher Größe verbunden sind.

In beiden Fällen ist die elektrischen Leistung ( P= U * I ) Null. Beim Kurzschluss ist die Spannung Null, bei Leerlauf ist es der Strom.

Aus beiden Messwerten kann man eine Ersatz-Spannungsquelle "konstruieren" die sich hinter diesen 2 Punkten "verbirgt". Diese verfügt dann über einen sogenannten Innenwiderstand. Einbezogen sind da auch alle Leitungen, die von einer Spannungsquelle zu den 2 Anschlusspunkten führen.

Innerhalb so einer Spannungsquelle wir selbstverständlich elektrische Leistung an den inneren Widerständen umgesetzt. Das war aber mit deiner Frage zur elektrische Leistung bestimmt nicht gemeint.


Na bei einem Kurzschluss fließt der maximale Strom, der durch die Spannungsquelle, den Widerstand der Spannungsquelle und den Leitungsweg möglich ist. Ohne Schutzorgane führt das sehr schnell zur Zerstörung eines oder mehrerer Abschnitte dieses Stromkreises. Früher oder später ist alles hinüber. 

Die Leerlaufspannung ist die, die du misst, wenn der Stromkreis nicht geschlossen ist. Also die Spannung der Spannungsquelle im unbelasteten Zustand. Im belasteten Zustand (geschlossener Stromkreis) fällt diese nämlich durch den Innenwiderstand der Spannungsquelle ab.

Nur die Frage, was das für die Leistung bedeutet, verstehe ich nicht so ganz.

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Wenn ich zB ein Photovoltaikmodul nehme, es der Sonne entgegen halte und an das Modul direkt ein Multimeter anschließe, das Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom misst, was und wenn ja wie viel leistet das Modul in dieser Zeit?

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@Hansnagadag1

so ein Modul leistet dann ein Maximum, wenn man es kurzschließt.
Dummerweise hat man davon nichts, denn die Leistung wird im Modul selbst in Wärme umgesetzt.

Wenn man die maximale Leistung außerhalb nutzen will, dann muss der Lastwiderstand genauso so groß wie der Innenwiderstand sein.
Das nennt man auch Anpassung.
(  R-innen  = U-leerlauf / I-kurzschluss )

( ließ auch mal meine Antwort und denke darüber nach )

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Ohne Schutzorgane führt das sehr schnell zur Zerstörung eines oder mehrerer Abschnitte dieses Stromkreises. Früher oder später ist alles hinüber. 

man darf bei solchen Betrachtungen nicht immer nur die Leistungselektrik/Elektronik  betrachten. Eine Antennenleitung z.B. kann man "für immer" kurzschließen, ohne dass da alles hinüber ist.  

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@guenterhalt

Weil es da nur um sehr geringe Ströme geht. Da sind keine Schutzorgane nötig, da es keinen hohen Kurzschlussstrom geben kann. Ich hab das nur nicht dazu geschrieben, weil es eigentlich logisch ist.

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