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Der deutsche Physiker GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF (1824-1887) formulierte um 1847 zwei Grundregeln für elektrische Stromkreise, die heute als kirchhoffsche Regeln oder kirchhoffsche Gesetze bezeichnet werden. Diese beiden Gesetze, der Knotenpunktsatz und der Maschensatz, ermöglichen Berechnungen für beliebige Stromkreise. Der Knotenpunktsatz Vereinigen sich bei einer elektrischen Schaltung mehrere Stromzuflüsse und Stromabflüsse in einem Punkt, so spricht man von einem Verzweigungspunkt oder einem Knotenpunkt (Bild 1). Das 1. kirchhoffsche Gesetz, auch Knotenpunktsatz genannt, macht eine Aussage über die zufließenden und abfließenden Ströme. Dieser Knotenpunktsatz lautet: In einem Knotenpunkt ist die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der abfließenden Ströme. Aufgaben kirchhoffsche regeln. ∑ I zu = ∑ I ab Versieht man die zufließenden Ströme mit einem positiven Vorzeichen und die abfließenden Ströme mit einem negativen Vorzeichen, so ist die Summe der Stromstärken in einem Knotenpunkt stets null. Es gilt also: ∑ k = 1 n I k = 0 Die kirchhoffschen Gesetze ermöglichen es, auch Berechnungen bei komplizierten Schaltungen vorzunehmen, indem man die Verhältnisse in den jeweiligen Maschen betrachtet.
Man bezeichnet dieses Gesetzesmäßigkeit auch als Knotenregel. Σ I = 0 3. 1. 1 Folgerung für die Reihenschaltung Der Strom I, der durch die verschiedenen Widerstände fließt ist überall gleichgroß. I 1 = I 2 = I 3... I Ges Die Widerstände addieren sich zum Gesamtwiderstand. R 1 + R 2 + R 3... =R Ges Die Spannung fällt von Widerstand zu Widerstand ab und addiert sich zur Gesamtspannung. U 1 + U 2 + U 3... = U Ges 3. 2 Maschensatz Der Maschensatz (2. Kirchhoffsches Gesetz) besagt, dass sich in einem elektrischen Netzwerk die Teilspannungen aller Maschen zu null addieren. Man spricht auch von der sog. Maschenregel. Σ U = 0 3. 2. 1 Folgerung für die Parallelschaltung Der Gesamtstrom wird in mehrere Teilströme aufgeteilt. I 1 + I 2 + I 3... = I Ges An jedem Widerstand liegt die volle Batteriespannung. U 1 = U 2 = U 3... = U Ges Die Leitwerte der Widerstände addieren sich zum Gesamtleitwert. G 1 + G 2 + G 3... = G Ges 4 Mechanik Auch bei Strömungen von Flüssigkeiten - z. Kirchhoffsche regeln aufgaben mit. B. in verzweigten Röhren oder Kapillaren - können die Kirchhoffschen Regeln angewandt werden.
2. Kirchhoffsche Regel: Maschensatz Vorzeichenregeln der Spannungen Schauen wir uns ein Beispiel mit der Masche an. Sie umfasst eine Spannungsquelle mit der Spannung und vier Widerständen sowie den über ihnen abfallenden Spannungen. Auch hier müssen wir die Richtungen der Spannungspfeile berücksichtigen. Das Vorzeichen der Spannung richtet sich nach folgender Definition: Zeigen der Spannungspfeil und der Maschenpfeil in die gleiche Richtung, dann ist das Vorzeichen der Spannung positiv. Kirchhoffsche Gesetze in Physik | Schülerlexikon | Lernhelfer. Zeigt die Richtung der Spannung entgegengesetzt zum Maschenumlauf, dann ist das Vorzeichen negativ. Vorzeichen der Spannungen Für unser Beispiel gilt also: Auch hier ist die Richtung der einzelnen Spannungen reine Definitionssache. Üblich ist es aber, dass Strom und Spannung in die gleiche Richtung zeigen. Beispiel der Maschenregel im Video zur Stelle im Video springen (04:34) Zuerst zeichnen wir hier die Spannungspfeile ein. Dabei orientieren wir uns an den bereits eingezeichneten Strömen, denn die Spannungen zeigen üblicherweise in die gleiche Richtung wie die definierten Ströme.
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