Netzwerke

Netzwerke

Schaltungen, die aus mehreren Spannungs- bzw. Stromquellen und Widerständen bestehen werden als Netzwerke bezeichnet.
Schaltplan eines Netzwerkes aus 2 Spannungsquellen und 5 Widerständen

Der Schaltplan zeigt eine Schaltung aus den beiden Spannungsquellen U₁ und U₂ und den 5 Widerständen R₁ bis R₅.
Um in einem solchen Netzwerk die Ströme und Spannungen an den Widerständen zu berechnen reichen die Kenntnisse über Reihen- und Parallelschaltung allein nicht mehr aus. Vielmehr wird hier mit sogenannten Maschen und Knotenpunkten gerechnet.
Knotenpunkte, im Schaltplan dargestellt durch die beiden Knotenpunkte K1 und K2, sind die Stellen an den sich der Strom verzweigt.
Maschen, im Schaltplan dargestellt durch die beiden Maschen M1 und M2, sind die Spannungen, die man erhält wenn man einmal alle Spannungen von einem Knotenpunkt zum selben Kontenpunkt durchläuft.
Die Richtungen der Zählpfeile der Spannungen und der Ströme (Spannungsrichtung und Stromrichtung ) können im Prinzip beliebig festgelegt werden. Wichtig ist jedoch, dass die einmal angenommene Richtung während der gesamten Rechnung beibehalten wird. Meist legt man die Richtung der Zählpfeile so fest, dass Spannungen an den Spannungsquellen vom Pluspol zum Minuspol verlaufen und der Strom vom Plus- zum Minuspol fließt. Da häufig jedoch erst das Lösen der Aufgabe Aufschluss über die tatsächlichen Strom- und Spannungswerte und damit die Flußrichtungen geben können wie gesagt am Anfang beliebige Richtungen angenommen werden.
Stimmt die angenommene Richtung der Spannung bzw. des Stromes überein, dann ist die Spannung bzw. der Strom positiv.
Stimmt die angenommene Richtung der Spannung bzw. des Stromes nicht überein, dann ist die Spannung bzw. der Strom negativ.
Um derartige Aufgaben lösen zu können sind die Kenntnis der Knotenpunktregel und der Maschenregel erforderlich.

Verwandte Themen: Knotenpunktregel | Maschenregel | Netzwerkberechnung

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