Rechnen wir Strom und Spannung in einem Beispiel-Netzwerk aus. Dafür nehmen wir eine Wechselspannungsquelle und zwei Widerstände in Reihenschaltung. Es gelten die gleichen Rechenregeln wie bei Gleichstromnetzwerken. Wir können Maschenregel, Knotenregel, Stromteiler und Spannungsteiler anwenden. Das Ohm´sche Gesetz gilt ebenfalls.
Es ändern sich nur die Spitzenwerte von Spannungen und Strömen. Die Funktion Sinus bleibt immer gleich. Es ändern sich auch die Frequenz und die Phase nicht. Wir berechnen bei Netzwerken mit Widerständen also nur die Spitzenwerte. Wir betreiben als Beispiel zwei Widerstände in Reihenschaltung an einer Steckdose als Spannungsquelle. Für diese gelten folgende Rechenregeln:
Reihenschaltung:
Quellenstrom:
Ohm´sches Gesetz:
Spannungsteiler:
Maschengleichung:
Knotengleichung bzw. Stromgleichung:
Sie sehen, dass alle Rechenregeln aus der Gleichstromrechnung auch für Wechselstrom gilt – sofern wir nur Widerstände einsetzen. Wenn wir die Spitzenwerte berechnet haben, dann setzen wir sie einfach in die Sinus-Gleichung ein. Frequenz und Phase haben sich ja nicht geändert, also gilt
Mit Wechselspannung berechnen wir Netzwerke aus Widerständen genau wie mit Gleichspannung. Der Sinus wird in der Berechnung einfach mitgenommen. Sie hängen einfach an jede Spannung und jeden Strom den Sinus dran. Jede Spannung und jeder Strom in diesem Netzwerk ist also sinusförmig. Betrachten wir noch ein ähnliches Beispiel im Vergleich Gleichstrom und Wechselstrom:
Spannungsteiler bei Gleichspannung oder Wechselspannung
Was bei Gleichspannung für Spannung und Strom in einem Netzwerk aus Widerständen gilt, das gilt bei Wechselspannung für die Spitzenwerte von Spannung und Strom. Die Spitzenwerte teilen sich beim Spannungsteiler auf. Alle Spannungen und Ströme bleiben Sinusförmig, wenn die Quellspannung sinusförmig ist. Auf die Phasen haben Widerstände keinen Einfluss, die Phase von Strom und Teilspannungen entspricht der Phase der Quellenspannung.
Wir können also mit den Regeln für Gleichstromnetzwerke alle relevanten Parameter von Wechselgrößen bei Widerstandsnetzwerken berechnen.
Aufteilung nach Studiengängen
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Für Studierende der ISD und der UFC endet die Betrachtung des Wechselstroms hier. Die ISD macht mit Messtechnik weiter:
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Die BMT macht mit der vereinfachten Wechselstromrechnung weiter unter
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