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2024-12-23T21:16:18Z

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[[Datei:Dummy load.jpg|miniatur|Bird-Dummyload mit N-Stecker]]
Der Ausdruck '''Ersatzlast''' (auch '''Ballast''', {{enS|'''dummy load'''}}) bezeichnet eine künstliche [[Lastwiderstand|Last]] in der [[Elektronik]] und in der [[Hochfrequenztechnik]], welche ersatzweise für [[Test]]<nowiki></nowiki>zwecke zur [[Simulation]] der elektrischen Eigenschaften einer realen [[Baugruppe]], Last oder [[Antenne]] an ein zu untersuchendes [[Elektrogerät|Gerät]] ([[Spannungsquelle|Stromversorgung]], [[Sendeanlage|Sender]]) angeschlossen wird.

== Für Gleichstrom ==
Die Prüfung der elektrischen Eigenschaften und des [[Regelung (Natur und Technik)|Regel]]<nowiki></nowiki>verhaltens bei Stromversorgungen erfordert zur Erzielung [[reproduzierbar]]er Ergebnisse meist die Belastung des [[Prüfling]]s mit einem definierten, auch Schwankungen simulierenden [[Elektrischer Verbraucher|Verbraucher]]. Ein solcher Verbraucher, dessen elektrische Eigenschaften der Prüfer vorgeben kann, und der auch als [[elektronische Last]] bezeichnet wird, ist eine Ersatzlast. Die in ihm umgesetzte [[elektrische Leistung]] wird  als [[Wärme]] abgegeben oder – bei großen Leistungen – auch in das [[Stromnetz|öffentliche Netz]] rückgespeist.

== Für Wechselspannungen ==
=== Hochfrequenz und Mikrowellen ===
Die Prüfung von leistungsfähigen [[Hochfrequenz]]<nowiki></nowiki>sendern und -[[Verstärker (Elektrotechnik)|verstärker]]n erfordert zwingend den Anschluss eines Verbrauchers an den Sender, da dieser sonst durch [[Fehlanpassung]] ([[Stehwellenverhältnis]] >> 1) zerstört werden kann. Ohnehin sind bei offenem Senderausgang keine definierten Verhältnisse gegeben; eine Messung der [[Sendeleistung]] ist so nicht möglich. Der Anschluss einer Antenne für eine [[messtechnisch]]e Prüfung eines Senders verbietet sich aber, da sie wegen ihrer [[frequenz]]<nowiki></nowiki>abhängigen [[Impedanz]] keine brauchbare Last für Sendermessungen über einen größeren [[Frequenzband|Frequenzbereich]] darstellt. Außerdem wird durch die Verwendung einer echten Antenne das Sendersignal tatsächlich abgestrahlt, und andere Nutzer dieser Frequenz könnten davon gestört werden. Es ist daher sinnvoll, den Sender mit einem (nicht abstrahlenden) [[ohmscher Widerstand|ohmschen Widerstand]] als Antennenersatz zu belasten.

Dieser Abschlusswiderstand muss so beschaffen sein, dass er auch bei hohen Frequenzen seine Eigenschaften behält, d. h. keine [[Elektrische Kapazität|kapazitiven]] oder [[Induktivität|induktiven]] [[Blindwiderstand|Blindanteil]]e aufweist. Außerdem muss dieser Widerstand in der Lage sein, die Sendeleistung vollständig in [[Wärme]] umzusetzen, ohne Schaden zu nehmen. Bei größeren Leistungen, im Bereich von 500 k[[Watt (Einheit)|W]] aufwärts, wird der [[Abschlusswiderstand]] als elektrisch schwach [[elektrische Leitfähigkeit|leitfähige]] Flüssigkeit realisiert, beispielsweise eine auf 70 °C temperierte [[Natronlauge]], welche mit [[Pumpe]]n umgewälzt wird.<ref name="hcrs1"/>

Umgangssprachlich werden Ersatzlasten unter HF-Technikern als ''künstliche Antenne'', ''Dummy Load'' und bei [[Hohlleiter]]n auch als [[Wellensumpf]] bezeichnet.

Eine Ersatzlast ist auch notwendig, um ein [[Stehwellenmessgerät]] [[kalibrieren]] zu können.

<gallery mode="packed" heights="300" perrow="4" caption="HF-Ersatzantennen" >
Datei:Cantenna.JPG|HF-Dummyload, verwendbar bis 30 [[MHz]] bei maximal 1 kW
Datei:Sender Moosbrunn - RF Dummy Load with sodium hydroxide solution.JPG|HF-Dummyload mit Natronlauge als Absorberflüssigkeit. Mit Pumpeinrichtung und [[Wärmetauscher]] am [[Sender Moosbrunn]]. Leistung 500 kW, für [[Mittelwelle|Mittel-]] und [[Kurzwelle]]
</gallery>

=== Niederfrequenz ===
==== Audioverstärker ====
[[Datei:HotBox.jpg|mini|''programmierbare HotBox Dummy Load'', 0,5 bis 8 [[Ohm|Ω]], maximal 2 k[[Watt (Einheit)|W]]]]
Um [[Audioverstärker]] und -[[endstufe]]n zu testen und zu [[Spezifikation|spezifizieren]], wird anstelle der [[Lautsprecher]] eine Ersatzlast angeschlossen.
Zur Schaffung definierter Verhältnisse am Ausgang des Verstärkers wird dieser mit einem Widerstand passender Größe und Belastbarkeit abgeschlossen. Man verwendet rein [[Elektrischer_Widerstand #Ohmscher_Widerstand|ohmsche]] [[Impedanz]]en, obwohl reale Lautsprecher oder [[Lautsprecherbox|-boxen]] auch [[Komplexe Zahl|komplex]]e Impedanzanteile aufweisen. Als ohmsche Last lassen sich nackte oder [[Drahtwiderstand #Gehäuse_und_Kontaktierung|zementierte]] [[Drahtwiderstand|Drahtwiderstände]] einsetzen, da deren für Hochfrequenzanwendungen schädliche parasitäre [[Induktivität]] im Audio-Frequenzbereich unkritisch ist.

Während [[Transistorverstärker]] auch mit offenem Ausgang betrieben werden können, ist bei Messungen an manchen Audio-[[Röhrenverstärker]]n mit [[Ausgangsübertrager]] der ständige Anschluss einer Ersatzlast wichtig, da solche Verstärker ohne Last bereits nach dem Einschalten Schaden nehmen können.

In letzter Zeit wurden für den Test von Audioverstärkern auch einstell- und automatisierbare Dummy-Loads entwickelt. Diese ermöglichen z. B. Messungen in automatisierten Testumgebungen.

==== Netzspannung ====
Zum Test von [[Stromaggregat]]en, [[Wechselrichter]]n und [[Elektrischer Generator|Generatoren]] benötigt man eine Ersatzlast, die einen elektrischen [[Netzspannung]]s<nowiki></nowiki>verbraucher simuliert.

== Als Schutzeinrichtung ==
Ersatzlasten werden z. B. an [[Laderegler]]n zum Schutz des Generators eingesetzt. Um zu verhindern, dass der Generator unbelastet läuft, wird er nicht von einer vollständig geladenen [[Akku]]<nowiki></nowiki>bank getrennt, sondern seine Leistung in der Ersatzlast umgesetzt. So vermeidet man z. B. bei [[Windgenerator]]en, dass diese sich durch zu hohe [[Drehzahl]]en im [[Leerlauf]] selbst zerstören.

== Siehe auch ==
* [[Anpassung (Elektrotechnik)]]

== Weblinks ==
{{Commonscat|Dummy loads}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="hcrs1">{{Internetquelle | url = http://www.hcrs.at/BSBGANT.HTM | titel = Die Antennenanlage am Sender MW-Bisamberg | zugriff = 2015-01-04 | offline = ja }}</ref>
</references>

[[Kategorie:Elektrische Messtechnik]]
[[Kategorie:Widerstand]]

Ersatzlast - Versionsgeschichte

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