Elektrizitätslehre Grundlagen - michael

Elektrizitätslehre – Grundlagen
Physikalische Größe Formelzeichen Einheit
Basisgleichung
elektr. Ladung
Q oder q
Coulomb C
Q=n·e
elektr. Potenzial
ϕ
Volt V
U = ϕ 2 − ϕ1 = W / Q
elektr. Strom
I
Ampere A
I=Q/t
elektr. Spannung
U
Volt V
U = ∆ϕ = W /Q
elektr. Widerstand
R
Ohm Ω
R=U/I
elektr. Leistung
P
Watt W
P=U·I
elektr. Arbeit/ Energie
W
Joule J
W=P·t
1. Erste Kirchhoff’sche Regel / Knotenregel:
In jedem Knotenpunkt ist die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der
abfließenden Ströme.
2. Zweite Kirchhoff’sche Regel / Maschenregel:
In jedem geschlossenem Stromkreis (auch eine Strommasche) ist die Summe der
Quellenspannungen gleich der Summe aller Spannungsabfälle.
3. Reihenschaltung von Widerständen (hier R1 und R2) / der unverzweigt Stromkreis:
● Igesamt = I1 = I2
● Rgesamt = R1 + R2
● U0 = U1 + U2
●
(s.a. Maschenregel, U0 ist die Quellenspannung der Spannungsquelle)
U1 R 1
=
U2 R 2
4. Parallelschaltung von Widerständen (hier R1 und R2) / der verzweigt Stromkreis:
● Igesamt = I1 + I2
●
1
R gesamt
=
(s.a. Knotenregel)
1
1
+
R1 R 2
(der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand)
● U0 = U1 = U2
●
I1 R 2
=
I2 R1
Merke:
Schließt man einen elektrischen Verbraucher (Widerstand, Glühbirne etc.) mit dem
Widerstand R an eine Spannungsquelle mit der Spannung U0 an, so fließt ein elektrischer
Strom I =
U0
. Oder auch: Elektrische Spannung ist die Ursache des elektrischen Stroms.
R