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Physik · Elektrizitätslehre
Knotenregel und Maschenregel mit Vorzeichen, Reihe und Parallel als Anwendung und der Rechenweg für gemischte Schaltungen.
Am Knoten fließt so viel Strom hinein wie hinaus, und in jeder Masche summieren sich die Spannungen zu null. Mit diesen zwei Regeln rechnest du jede Schaltung durch.
| Regel | Aussage | Grund |
|---|---|---|
| Knotenregel (1.) | Σ Izu = Σ Iab | Ladungserhaltung |
| Maschenregel (2.) | Σ U = 0 in der Masche | Energieerhaltung |
Ein Knotenpunkt ist eine Stelle, an der drei oder mehr Leitungen zusammentreffen, eine Masche jeder geschlossene Weg durch die Schaltung. Beide Regeln gelten immer, auch mit mehreren Quellen.
Am Knoten staut sich keine Ladung: Fließen 5 A hinein und 3 A auf einer Leitung hinaus, trägt die dritte 2 A ab. In der Masche zählen Quellspannungen positiv, Spannungsabfälle negativ. Mit einer Quelle gilt UQuelle = U₁ + U₂ + … Wie beim Rundwanderweg: Was du hinaufgehst, gehst du hinab.
Überall derselbe Strom, die Spannungen und die Widerstände addieren sich. Fällt ein Bauteil aus, erlöschen alle. → Ausführlich in: Ohmsches Gesetz
Überall dieselbe Spannung, der Strom teilt sich auf, am meisten durch den kleinsten Widerstand. Fällt ein Zweig aus, laufen die anderen weiter.
Du kommst beim Umlauf zum Startpunkt zurück, dort herrscht dasselbe Potenzial. Die Abfälle heben sich mit Vorzeichen auf.
Rechne von innen nach außen. Beispiel: 12 V, R₁ = 2 Ω in Reihe mit 3 Ω parallel zu 6 Ω.
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Deine AufgabeRechne den Gesamtwiderstand, den Strom und die beiden Teilspannungen selbst aus, bevor du die Ergebnisse aufdeckst. Prüfe dein Ergebnis mit der Maschenregel: Ergeben U₁ und U₂ zusammen die Quellenspannung?
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
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Deine AufgabeBerechne den Gesamtwiderstand über die Kehrwerte und die beiden Teilströme, bevor du die Ergebnisse aufdeckst. Bestimme den Gesamtstrom mit der Knotenregel an Knoten A und prüfe ihn mit U / Rges.
Tippe auf eine Beschriftung in der Abbildung, um ihre Erklärung zu lesen.
