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Lösungsweg: AD318

Frage: Wie groß ist die Verlustleistung im Linearspannungsregler IC1?
1) Kurzbeschreibung: Schaltplan mit zwei parallelen horizontalen Leitern; beide mit Anschlusspunkten an beiden Enden; oberer Anschlusspunkt links „+13,8 V“; unterer horizontaler Leiter an Masse liegend; im oberen horizontalen Leiter Baustein „IC1“ mit Verbindung zum unteren horizontalen Leiter; links und rechts davon eine vertikale Verbindung zwischen beiden horizontalen Leitern mit jeweils einem Kondensator; rechts vom rechten Widerstand Anschlusspunkte in den horizontalen Leitern, oben mit „+ 5 V“ beschriftet; parallel dazu Widerstand („R_L = 10 Ω“).

2) Ausführliche Beschreibung: Der Schaltplan besteht aus zwei parallelen horizontalen Leitern. Beide haben einen Anschlusspunkt an beiden Enden. Der obere Anschlusspunkt links ist mit „+ 13,8 V“ beschriftet. Der untere Leiter liegt an Masse. Im oberen horizontalen Leiter gibt es in der Mitte einen Baustein „IC1“ mit Verbindung zum unteren horizontalen Leiter. Links und rechts davon ist eine vertikale Verbindung zwischen beiden horizontalen Leitern eingezeichnet. In der linken Verbindung ist ein polarisierter Kondensator (zwei parallele Linien, die obere mit „+“ beschriftet) eingezeichnet. Die rechte Verbindung geht über einen anderen Kondensator. Rechts vom rechten Widerstand gibt es Anschlusspunkte in den horizontalen Leitern, oben mit „+ 5 V“ beschriftet. Parallel dazu ist nach rechts ein Widerstand („R_L = 10 Ω“) eingezeichnet.
Lösung: 4,4 W

Zunächst bestimmen wir den Strom durch den Lastwiderstand:

$$ I = \frac{U}{R} = \frac{\qty{5}{\volt}}{\qty{10}{\ohm}} = \qty{0,5}{\ampere} $$

Die Spannungsdifferenz am Linearregler beträgt:

$$ U_{\mathrm{V}} = \qty{13,8}{\volt} - \qty{5}{\volt} = \qty{8,8}{\volt} $$

Die Verlustleistung ergibt sich aus Spannungsabfall und Strom:

$$ P_{\mathrm{V}} = U_{\mathrm{V}} \cdot I = \qty{8,8}{\volt} \cdot \qty{0,5}{\ampere} = \qty{4,4}{\watt} $$

Die Verlustleistung des Linearreglers beträgt somit:

$$ P_{\mathrm{V}} = \qty{4,4}{\watt} $$
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