Ein Ersatzschaltplan
ist eine vereinfachte Darstellung einer komplizierten elektrischen Schaltung
(Bild 1). Ersatzschaltpläne oder Ersatzschaltungen werden vor allem
genutzt, um komplizierte Schaltungen mit mehreren elektrischen Widerständen
und mehreren elektrischen Quellen übersichtlicher und durchschaubarer
zu machen.
So lassen sich z. B. in einem Stromkreis mehrere in Reihe oder parallel
geschaltete Widerstände durch einen Widerstand ersetzen. Mehrere
elektrische Quellen können durch eine elektrische
Quelle ersetzt werden.
Zu beachten ist immer, dass durch die gewählten Vereinfachungen
die Funktionsweise der
Schaltung erhalten bleiben muss.
So kann man in der Regel mehrere in Reihe oder parallel geschaltete elektrische
Widerstände oder Quellen zu einem Widerstand oder einer Quelle zusammenfassen.
Das ist z. B. nicht mehr der Fall, wenn zwei Schalter parallel geschaltet
sind. Sie können nicht durch einen Schalter ersetzt werden, weil
ein Schalter ganz andere Wirkungen hervorrufen würde als zwei parallel
geschaltete Schalter.
Beispiele für Ersatzschaltungen
Die nachfolgenden Ersatzschaltungen beziehen sich auf die in Bild 1 dargestellte,
relativ komplizierte Schaltung.
Vereinfacht man die Schaltung, indem man die drei parallel geschalteten
elektrischen Quellen durch eine elektrische Quelle ersetzt, so erhält
man den in Bild 2 dargestellten Ersatzschaltplan. Dieser Ersatzschaltplan
lässt sich nun ebenfalls wieder vereinfachen.
zu einem Widerstand zusammengefasst.
Bild 4 zeigt eine weitere Vereinfachung des ursprünglich
recht komplizierten Schaltplanes. Die drei Widerstände aus Bild 3
sind zu einem Widerstand zusammengefasst.
Sind Berechnungen durchzuführen, so muss man die entsprechenden Gesetze
für die Reihenschaltung und die Parallelschaltung von elektrischen
Widerständen und elektrischen Quellen einbeziehen.