Grundlagen der AC-Schaltkreisberechnungen: Vom Widerstand zu Kirchhoffs Gesetzen

In den kommenden Kapiteln werden Sie sehen, dass die AC-Schaltkreisanalyse komplex werden kann, besonders wenn Induktivitäten und Kondensatoren ins Spiel kommen. Doch für die einfachsten AC-Netzwerke – nur eine Quelle und ein Widerstand – verhält sich alles genau wie bei DC.

AC-Widerstandsschaltungen gehorchen denselben Regeln wie DC.

Reihenwiderstände addieren sich weiterhin, Parallelwiderstände verringern sich weiterhin, und das Ohmsche und Kirchhoffs Gesetze bleiben gültig. Später werden wir untersuchen, wie sich diese Gesetze auf reaktive Elemente erstrecken, aber für reine Widerstände bleibt die Mathematik einfach.

Weil die Gleichungen identisch sind, können wir die vertraute „Tabellen“-Technik wiederverwenden, die für DC-Analysen verwendet wird:

Eine wichtige Regel: Alle AC-Spannungen und -Ströme müssen in denselben Einheiten ausgedrückt werden – Scheitelwert, Spitze-zu-Spitze, Mittelwert oder RMS. Wenn die Quelle in Scheitelvolt angegeben ist, ist jeder berechnete Wert in Scheiteleinheiten. Wenn sie in RMS-Volt spezifiziert ist, sind alle abgeleiteten Ströme und Spannungen ebenfalls RMS. In der Praxis ist die Standardannahme in den meisten industriellen Umgebungen RMS, sofern nicht anders angegeben.

Zusammenfassung

• DC-Gesetze – Kirchhoffs Spannungs- & Stromgesetze, Ohmsches Gesetz – gelten unverändert für AC-Widerstandsnetzwerke.
• Die Tabellenmethode bleibt ein zuverlässiges Werkzeug für die AC-Analyse.

WEITERFÜHRENDE ARBEITSBLÄTTER:

• Reihen-Gleichstromkreise Übungsblatt mit Antworten Arbeitsblatt