Addition von Spannungen im Zeitbereich

In Wechselstromkreisen gelten, wie in Gleichstromkreisen auch, die Kirchhoffschen Gesetze.

Das heißt auch hier gilt, dass die Ströme in einem Knotenpunkt addiert den Wert 0 ergeben ( 1. Kirchhoffsches Getz).

Außerdem ergib die Addition der Spannungen in einem geschlossenen Maschenumlauf ebenfalls 0 (2. Kirchhoffsches Gesetz).

In Wechselstromkreisen müssen also ebenfalls wie im Gleichstromkreis Spannungen und Stromstärken addiert werden.

Im heutigen Video zeige ich, wie das im direkten Verfahren, also durch die Addition der einzelnen Momentanspannungen, aussieht.

Addition der Spannungen an Spule und Widerstand

Ich nehme wieder die Schaltung aus der vergangenen Folge als Beispiel. In dieser Schaltung sind Induktivität und ohmscher Widerstand in Reihe geschaltet.

Um das Verhalten von Strom und Spannungen in dieser Schaltung zu zeigen, verwende ich wieder das Simulationsprogramm PSPICE, mit dem auch Wechselgrößen sehr schön dargestellt werden können.

Der durch die Reihenschaltung fließende Strom sorgt für eine Spannung an der Spule, die dem Strom um 90° voreilt.

Die am ohmschen Widerstand abfallende Spannung ist phasengleich zum Strom.

Die Addition dieser Spannungen müsste man jetzt für jeden Zeitpunkt einzeln durchführen, z.B. 10 Zeitpunkte pro Periodendauer.

Für eine genauere Darstellung müssten es vielleicht 100 Zeitpunkte pro Periodendauer sein.

Das dies sehr aufwändig wäre, nutze ich die Simulation um die einzelnen Spannungswerte zu addieren.

Man erkennt am Ergebnis, dass die Addition der Spannung ebenfalls eine Sinus-Spannung mit der gleichen Periodendauer ergibt.

Diese Gesamtspannung eilt dem Strom um einen Wert zwischen 0 und 90° vor.

Viel Spaß mit dem Video.



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Da man für eine genaue Darstellung mit diesem Verfahren, also der Addition der Spannungswerte für verschiedene Zeitpunkte, sehr viele Berechnungen machen muss, ist dieses Verfahren sehr aufwändig.

Um in der Praxis schneller zum Ergebnis zu kommen, nutzt man weitere Verfahren, z.B. Zeigerdiagramme, die ich in der nächsten Folge vorstellen werde.