Elektrische Energiequelle
Die elektrische Energiequelle ist ein Energiewandler, das ist eine technische Einrichtung, die durch einen Umwandlungsprozess elektrische Energie für einen Stromkreis zur Verfügung stellt.
Ausführung
Die elektrische Energiequelle bezieht für ihre Aufgabe Energie aus einer weiteren Energiequelle und zwar
- andersartige Energie
- bei einer Ausführung beispielsweise als elektrischer Generator, Solarzelle, Brennstoffzelle, Thermoelektrischer Generator,
- gleichartige Energie
- bei einer Ausführung beispielsweise als Transformator, Netzteil.
Diesen Energiequellen muss ständig so viel Energie zugeführt werden, wie elektrisch abgeführt wird, oder umgekehrt muss ihnen elektrisch so viel Energie entnommen werden, wie eingespeist wird. Kurzfristige Änderungen der Leistung ein- oder ausgangsseitig sind großtechnisch schwer zu handhaben.– Daneben gibt es auch in beschränktem Umfang kurzfristig bereitstehende elektrische Energie aus Speichern mit
- chemischer Energie in Akkumulator, Batterie,
- elektrischer Feldenergie in Kondensator, Spule.
Betriebsweise
Die elektrische Energiequelle wird häufig als „Stromquelle“ bezeichnet, obwohl sie technisch fast ausschließlich als Spannungsquelle ausgeführt wird.[1] In diesem Fall werden die Energiequelle und die Energiesenke (der Verbraucher) in Spannungsanpassung betrieben. Diese Betriebsart setzt voraus, dass die Quelle in der Lage ist, Energie mit wesentlich höherer Leistung zu liefern, als der Verbraucher aufnehmen kann (in der Praxis bis zu technischen Grenzen); in der Spannungsquelle stellt sich eine stabile elektrische Spannung ein (Nennspannung im europäischen Haushaltsnetz 230 V, im Bleiakkumulator pro Zelle 2 V). Mehrere Verbraucher können parallelgeschaltet werden ohne Einfluss auf die Spannung. In jedem Verbraucher stellt sich aufgrund dieser Spannung eine individuelle elektrische Stromstärke ein, die wegen der im Idealfall unbegrenzten Lieferfähigkeit der Spannungsquelle oft begrenzt wird durch elektrische Sicherungen.
Die im Stromnetz im Laufe der Zeit gelieferte bzw. bezogene Energie muss bezahlt werden und wird dazu mit einem Energiezähler gemessen.
Abgrenzung
Natürliche Elektrizität, wie sie etwa als Blitzenergie vorkommt (Richtwert 0,3 MWh pro Blitz[2]), würde erst dann zu einer elektrischen Energiequelle, wenn sie durch eine technische Vorrichtung nutzbar gemacht werden könnte.
Ein statischer Spannungserzeuger, wie ihn das Elektret darstellt, ist als Energiequelle untauglich.
Manche Geräte und Schaltungen liefern Energie mit nur geringer Leistung, beispielsweise in von Sensor, Empfangsantenne oder Wheatstonebrücke erzeugten elektrischen Signalen. Soll möglichst viel von deren geringer Leistung ausgenutzt werden, so werden diese Quellen bei Leistungsanpassung betrieben, oder es werden gar Verstärker erforderlich; in diesen Fällen werden die Geräte und Schaltungen nicht als Energiequelle, sondern als Signalquelle bezeichnet.[3][4]
Eine Steckdose ist keine elektrische Energiequelle, sondern ein Verbindungselement.
Einzelnachweise
- ↑ Wilfried Weissgerber: Elektrotechnik für Ingenieure, Band 1. Springer Fachmedien Wiesbaden, 2013, S. 44
- ↑ Thomas Gobmaier: Nutzung von Gewitterenergie, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V.; abgerufen 27. September 2022
- ↑ Dieter Zastrow: Elektrotechnik: Ein Grundlagenlehrbuch. Vieweg+Teubner, 2010, S. 68
- ↑ Rudolf Busch: Elektrotechnik und Elektronik für Maschinenbauer und Verfahrenstechniker. Vieweg+Teubner, 2008, S. 70
