Bestimmung von Vorzeichen in Gleichstromkreisen und ihre Polarität: Wie geht das?
Hallo! Kann mir jemand erklären, wie man Vorzeichen in Gleichstromkreisen bestimmt und ob sie positiv oder negativ sind?
3 Antworten
Deine Gleichung zur Berechnung der Ströme bezieht sich auf deine Schaltung und den Pfeilrichtungen, die du dort gezeichnet hast, sei es auch willkürlich.
Am Beispiel dieses Bildes würde das bedeuten, dass für den betrachteten Knoten der Strom IR1 in diesen Knoten hineinfließt, so auch für IQ4.
Das als Basis genommen: Kommt aus deinem Ergebnis ein negatives Vorzeichen für IR1, dann weisst du, dass IR1 in Wahrheit in die andere Richtung fließt. Du könntest aber auch einfach über IR1 den Wert hinschreiben, da es aber ein negatives Vorzeichen hat, wäre die gezeichnete Richtung weiterhin korrekt ;)
Okay, wie wäre das, wenn du IR1 vorher in die andere Richtung zeigend gezeichnet hättest? -> Als Ergebnis käme ein positiver Wert raus und du wüsstest, dass die gezeichnete Richtung mit der Realität übereinstimmt.
Bei diesem Verfahren berechnest du ja die anteiligen Ströme herrührend von den einzelnen Quellen. Dazu zeichnest du ja ebenfalls Pfeile in deine einzelnen Schaltungen. Auch hier bezieht sich das Vorzeichen auf dieses Abbild.
Später überlagerst du die einzelnen Ergebnisse richtungskorrekt. Wenn du das z.B. auf den oben dargestellten Knoten beziehst: Käme für Schaltung 1 der Strom IR1_1 in den Knoten hineinfließend raus und für Schaltung 2 der Strom IR1_2 herausfließend, dann würdest du beim überlagern + IR1_1 - IR1_2 rechnen.
Du addierst nur, aber eben richtungskorrekt bezogen auf deine Schaltung und deren Ergebnisse, wie in der Eingangsantwort beschrieben.
Indem man einfach rechnet.
Du definierst Spannungen in Richtung des Zählpfeils als positiv und Ströme ebenso.
Dann rechnet man einfach und wenn dann für einen Strom zB ein negatives Vorzeichen raus kommt dann fließt er eben gegen den Zählpfeil.
Wenn alle Berechnungen positive Werte ergeben und das Endergebnis auch positiv ist, wie bestimme ich dann, ob es als positiv oder negativ bezeichnet wird?
Da ich Superpositionsverfahren verwende und die Endergebnisse durch Zusammenfassen von Widerständen und Anwendung der Strom- oder Spannungsteilregel sowie des Ohmschen Gesetzes erhalte, und alle Werte stets positiv sind, bin ich unsicher, wie ich die Richtung der Pfeile interpretieren soll.
Lass die Richtungen für jede Rechnung gleich und summiere dann einfach alle Werte.
Wenn am Ende die Werte positiv sind, dann sind sie in Richtung der Zählpfeile.
Was ist in dem Zusammenhang unklar?
Es ist egal wie du die Pfeile einzeichnest solange du es konsistent in der Aufgabe beibehältst. Du kannst also die Pfeile auch in irgendwelche Richtungen zeichnen und das Vorzeichen sagt dann eben der Strom fließt in Richtung des Pfeiles und bei einem negativen fließt er gegen den Pfeil.
Die Kirchhoffschen Regeln musst du natürlich richtig anwenden und dann passts auch
Du musst eine Richtung festlegen und diese dann bis zum Ende beibehalten. Dann kann nicht spassieren. Wenn das Ergebnis negativ ist: egal
Vielen Dank für die ausführliche Antwort. Es interessiert mich, dass ich mit dem Superpositionsverfahren ausschließlich positive Werte erhalte, aber die Endergebnisse für Ir1, Ir2 und Ir4 negativ sind. Worauf muss ich während dieser Analyse achten, und welche Knoten muss ich im Auge behalten?