In diesem Artikel geht es um das Überlagerungsverfahren nach Helmholtz. Das Überlagerungsverfahren wird häufig als Superpositionsprinzip bezeichnet.
In beiden Bezeichnungen wird auch schon das Prinzip des Verfahrens angedeutet.
Es geht darum, dass sich die Wirkungen mehrerer Spannungs- , und auch Stromquellen, bei linearen Netzen einzeln betrachten lassen.
Hat man die Wirkungen einzeln berechnet, kann man in einem weiteren Schritt diese Wirkungen überlagern. D.h. man kann sie addieren, um so die Wirkung aller Ursachen, also Spannungs- und Stromquellen zu erhalten.
Das Video zum Überlagerungsverfahren nach Helmholtz
Im heutigen Video geht es um die Aufgabe zur Berechnung der Stromstärke durch ein Starthilfekabel.
Diese Aufgabe hatte ich einem vorherigen Artikel ja mit Hilfe der Kirchhoffschen Gleichungen und der Lösung eines Gleichungssystems berechnet.
Heute nehme ich die gleiche Aufgabe und nutze dafür das Überlagerungsverfahren.
Im Video zeige ich zunächst einmal das Prinzip des Überlagerungsverfahren an diesem Beispiel.
Man geht also zunächst einmal hin, und betrachtet nur eine Spannungsquelle. Alle anderen Spannungsquellen setzt man gleich Null und tut so, als wären sie nicht vorhanden.
In dieser (neuen) Schaltung kann man dann alle Stromstärken und Spannungen berechnen.
Die Ergebnisse für diesen 1. Fall notiert man sich.
Im nächsten Schritt setzt man die erste Spannungsquelle gleich Null und betrachtet das Netzwerk so, als sei nur die 2. Spannungsquelle vorhanden.
Diese (neue) Schaltung berechnet man wiederum und erhält die Stromstärken und Spannung für diesen (2. Fall).
Das macht man für alle vorkommenden Spannungs-, und Stromquellen.
Im vorliegenden Beispiel sind nur 2 Spannungsquellen vorhanden. Wir haben also nur 2 Fälle.
In einem letzten Schritt addiert man die Stromstärken und Spannungsquellen und erhält so die Spannungen und Stromstärken der Gesamtschaltung.
Hier zunächst einmal das Video.
Deine Aufgabe
Die Aufgabe besteht also darin, die Schaltungen für die beiden Fälle zu zeichnen und anschließend mit den bekannten Verfahren (Reihenschaltung, Parallelschaltung, 1. Kirchhoffsches Gesetz und 2. Kirchhoffsches Gesetz) zu berechnen.
Lege dazu zuerst (willkürlich) die einzelnen Stromstärken fest. Hierbei ist die Richtung der Stromstärken wichtig, die in beiden Fällen natürlich gleich sein muss.
Berechne anschließend die Stromstärke durch das Starthilfekabel.
In der nächsten Folge gibt es dann wieder, wie gewohnt, eine mögliche Lösung der Aufgabe.