Elektrische Netzwerke
Systeme, die aus elektrischen Bauteilen zusammengeschaltet sind
Transformieren eine Menge von Eingangsvariablen 𝑥1, … , 𝑥𝑛 durch eine Übertragungsfunktion in eine Menge von Ausgangsvariablen 𝑦1, … , 𝑦�
Lineare und nichtlineare Netzwerke
Lineare Netzwerke
Besitzen lineare Übertragungsfunktionen, d.h. Ausgangsvariablen linear abhängig von Eingangsvariablen
Nur lineare Bauelemente, z.B. Widerstände, Spule, Kondensator
Nichtlineare Netzwerke
Nichtlineare Übertragungsfunktion
Typische Bauelemente: Schalter, Transistoren, Dioden
Vereinfachung elektrischer Netzwerke
Erste Kirchhoffsche Regel
Knotenregel
In jedem Knotenpunkt ist die Summe der zufließenden Ströme gleich der Summe der abfließenden Ströme.
Knotenregel: 𝐼1 + 𝐼2 − 𝐼3 − 𝐼4 − 𝐼5 = 0
Somit gilt: 𝐼1 + 𝐼2 = 𝐼3 + 𝐼4 + 𝐼5
Zweite Kirchhoffsche Regel
Definition (Masche)
Ein geschlossener Umlauf heißt Masche
Definition (Zweig)
Der Leitungszug zwischen zwei Knoten heißt Zweig
Maschenregel
In jeder Masche eines Netzwerkes ist die Summe aller Spannungen Null. In einem Netzwerk mit 𝑁 Spannungen gilt:
Reihenschaltung von Widerständen
In einer Reihenschaltung von Widerständen addieren sich die Widerstände (R = R1+ R2 )und die Spannungen über den Widerständen (U = U1 + U2 ).
Szenario: Spannungslevel
Spannungsteilerregel allgemein
Beispiel Parallelgeschaltete Widerstände
Stromteilerregel
Kondensatoren I
Kondensatoren II
Kondensator als Zweipol
Parallelgeschaltete Kondensatoren
Reihenschaltung von Kondensatoren
Schaltverhalten von RC-Gliedern
Sprungfunktionen
Wirkung Tiefpass
Spulen
Spulen: Anwendung
RLC-Kreise
Beispiel für Schwingungen eines RLC-Kreises
Last changed2 years ago