Techniklexikon

Spannungsquelle

Elektrodynamik und Elektrotechnik, elektrische Spannungsquelle, Gerät, das eine elektrische Potentialdifferenz bzw. Spannung zwischen zwei Punkten aufrechterhält. Eine Spannungsquelle besitzt zwei Pole, den Pluspol und den Minuspol, zwischen denen der von der Quelle abgegebene Spannung anliegt; der Pluspol hat gegenüber dem Minuspol ein höheres bzw. positives elektrisches Potential. Man unterscheidet zwischen der Klemmenspannung, die tatsächlich an den Klemmen bzw. Polen der Quelle abgegriffen werden kann, und der Urspannung, welche die Quelle im unbelasteten Zustand haben würde. Die Differenz zwischen beiden ist der am inneren Widerstand der Spannungsquelle auftretende Spannungsabfall. Früher sprach man statt von Urspannung von der elektromotorischen Kraft (EMK), die mit ihr bis auf das Vorzeichen übereinstimmt.

Es gibt Gleichstrom- und Wechselstromquellen. Letztere sind meist Generatoren, die auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion beruhen. Es gibt auch Gleichstromgeneratoren, bei denen die ursprünglich erzeugte Wechselstrom gleichgerichtet wird. Ebenso wie elektromagnetische Generatoren wird auch bei Bandgeneratoren und Influenzmaschinen mechanische Arbeit in elektrische Energie umgewandelt. Weit verbreitet sind elektrochemische Gleichspannungsquellen (Batterien, Akkumulatoren). Bei ihnen erfolgt eine Umwandlung von chemischer in elektrische Energie, dabei kommt es zu einer Ladungstrennung. Bei Thermoelementen und Photoelementen kommt es zur Ladungstrennung durch Wärme- bzw. Lichteinwirkung. Isotopenbatterien nutzen die beim radioaktiven Zerfall freiwerdende Energie zum Aufbau einer elektrischen Spannungsdifferenz.