Nachdem ich in der letzten Folge das 1. Kirchhoffsche Gesetz vorgestellt habe, geht es heute, wer hätte das gedacht ;-), um das 2. Kirchhoffsche Gesetz.
Da es beim 2. Kirchhoffschen Gesetz um Maschengleichungen geht, nennt man dieses Gesetz auch Maschenregel.
Eine Masche ist ein geschlossener Umlauf durch eine Schaltung. Man beginnt den Umlauf an einem Punkt und „läuft“ dann durch die Schaltung bis man wieder am Ausgangspunkt angekommen ist.
Das 2. Kirchhoffsche Gesetz
Wenn man durch ein Netzwerk einen Maschenumlauf macht, dann ist die Summe der durchschrittenen Spannungen, also die Spannungen die an Verbrauchern abfallen und die Spannungen, die durch Spannungsquellen erzeugt werden, gleich Null.
Man kann einen Maschenumlauf mit einem Bergsteiger vergleichen.
Wenn der Bergsteiger eine Strecke bergauf läuft, erhöht sich seine potentielle Energie. Wenn er eine Strecke bergab läuft, verringert er seine potentielle Energie.
Wenn er wieder an dem Punkt angelangt ist, an dem er gestartet ist, summieren sich die „gewonnen“ und „verlorenen“ potentiellen Energie, denn er steht ja genau an dem Ort, an dem er gestart ist. Die potentielle Energie ist also die gleiche.
Dass er bei dieser schweißtreibenden Angelegenheit an Masse verloren hat, sei hier einmal vernachlässigt 😉
Der Maschenumlauf in einer Schaltung erfolgt analog. Wird eine Spannung (beispielsweise an einem Widerstand) überquert, erhöht oder verringert (je nach Stromrichtung) das erreichte Potential entsprechend. Gleiches gilt für das Überschreiten einer Spannungsquelle. Bei Erreichen des Ausgangspunktes „befindet man“ sich wieder auf gleichem Potential. Die durchschritten Spannungsabfälle (Potentialwechsel) haben sich ausgeglichen (zu Null addiert).
Das Video zum 2. Kirchhoffschen Gesetz
Im heutigen Videos versuche ich diese Regel zunächst einmal anschaulich zu erklären.
Anschließend zeige ich durch Simulation mit PSPICE das 2. Kirchhoffsche Gesetz am Beispiel des Netzwerks aus der der letzten Folge zum 1. Kirchhoffschen Gesetz.
In diesem Netzwerk kann man mehere Maschenbilden. In jedem Maschenumumlauf ist die Summe der Spannungen gleich Null.
Viel Spaß mit dem Video
In der nächsten Folge nutzen wir die bereits bekannten Regeln, um ein komplizierteres Netzwerk zu analysieren.