Die Knotenregel
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Einführung
Strom ist aus dem heutigen Leben nicht mehr weg zu denken, er ist eines der wichtigsten Energiequellen. Das besondere an Strom als Energieträger ist seine Transportierbarkeit.
In diesem Kapitell werden wir uns mit den Kirchhoffschen Gesetze befassen, darunter versteht man die Knotenregel und die Maschenregel.
Bevor wir uns dem Thema widmen, könnte es nützlich sein die folgenden Themen zu wiederholen:
Knotenregel
Die Knotenregel besagt: In jedem Verzweigungspunkt eines Stromkreises ist die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der abfließenden Ströme.
Knotenregel
In jedem Verzweigungspunkt (Knoten) eines Stromkreises ist die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der abfließenden Ströme.
\(I_1=I_2+I_3\)
Der Strom der aus einem Knoten fließt, ist so groß wie der Strom der in ihn geflossen ist.
In der nächste Abbildung wird das nochmal deutlicher:
Pfeile die auf einen Knoten gerichtet sind, stehen für den Strom der in den Knoten fließt und der Pfeil der vom Knoten weg zeigt, steht für den Strom der aus dem Knoten fließt. Die Aussage der Knotenregel ist: Die Summe aus den eingehenden Ströme ist genau so groß wie die Summe der ausgehenden Ströme. Damit erhalten wir:
\(I_3=I_1+I_2+I_4\)
Zusatzinformation
Multipliziert man die Gleichung mit der Zeit \(t\), so erhält man den Satz über die Ladungserhaltung.
\(Q_3=Q_1+Q_2+Q_4\)
Damit kann die Knotenregel auch folendermaßen interpretiert werden:
"Im Stromkreis existieren weder Quellen noch Senken für die Ladung."