Die in Bild a dargestellte Schaltung enthält eine Spannungsquelle mit der Quellenspannung
Wie groß ist der
a) Gegebene Schaltung,
b) elektrisch gleichwertige Ersatzschaltung
Strom
Wir lösen die Aufgabe nach dem Knotenpotenzialverfahren.
Dazu bilden wir zunächst von den vorhandenen Widerständen deren Leitwerte.
Wir erhalten die Werte
Weiterhin fassen wir die aus der vorhandenen Spannungsquelle und dem Widerstand
Bei der Anwendung des Knotenpotenzialverfahrens wählen wir in Bild b einen der vorhandenen Knoten als Bezugsknoten aus.
Im vorliegenden Fall nehmen wir dafür den Knotenpunkt
Weiterhin führen wir Knotenspannungen ein. Das sind diejenigen Spannungen, die von den übrigen Knotenpunkten (im vorliegenden Fall sind das die Punkte 1 und 2 ) zum Bezugspunkt zeigen.
In Bild b sind
Sie bilden nachfolgend für das aufzustellende Gleichungssystem die Unbekannten.
Danach stellen wir für die Knotenpunkte 1 und 2 die Knotengleichungen auf. Sie lauten
für den Punkt 1
und für den Punkt 2
Setzen wir in diese Gleichungen die sich aus Bild b ergebenden Beziehungen
ein und ordnen nach den Unbekannten, so erhalten wir
Durch Einsetzen der Zahlenwerte wird daraus (in Matrizenschreibweise)
Die Lösungen lauten
Damit erhalten wir für den gesuchten Strom