Lineare Gleichungssysteme: Unterschied zwischen den Versionen

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Eine Zusammenschaltung von verschiedenen aktiven oder passiven, linearen Zweipolen heißt '''Lineares Netzwerk''' ('''wenn es identische Netzwerke sind heißt es anders, oder wie?'''). Es lässt sich durch '''lineare Gleichungssysteme''' beschreiben.
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Eine Zusammenschaltung von aktiven oder passiven linearen Zweipolen heißt '''lineares Netzwerk'''. Solche Netzwerke lassen sich durch '''lineare Gleichungssysteme''' beschreiben.
  
Um solch ein lineares Gleichungssystem aufzustellen, kann man die [[Kirchhoffschen Gesetze]], also Maschen-, und Knotengleichungen verwenden. Dementsprechend wird eine '''Maschenanalyse''' angewandt, wenn die Ströme eines Netzwerks in einigen oder allen Zweigen gesucht sind. Sind die Spannungen gesucht, verwendet man die Knotenanalyse ('''Quatsch!!!'''). Die Gleichungssysteme erhalten dabei folgende Formen:
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Um solch ein lineares Gleichungssystem aufzustellen, kann man die [[Kirchhoffschen Gesetze]], also Maschen- und Knotengleichungen verwenden. Dementsprechend wird eine '''Maschenanalyse''' angewandt, wenn die Ströme eines Netzwerks in einigen oder allen Zweigen gesucht sind. Sind die Spannungen gesucht, verwendet man die Knotenanalyse. Die Gleichungssysteme erhalten dabei folgende Formen:
  
 
:<math>\mathbf{R}\cdot\vec{\mathbf{I}}=\vec{\mathbf{U}}</math>
 
:<math>\mathbf{R}\cdot\vec{\mathbf{I}}=\vec{\mathbf{U}}</math>

Version vom 16. November 2012, 15:19 Uhr

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Ein Netzwerk aus linearen Zweipolen

Eine Zusammenschaltung von aktiven oder passiven linearen Zweipolen heißt lineares Netzwerk. Solche Netzwerke lassen sich durch lineare Gleichungssysteme beschreiben.

Um solch ein lineares Gleichungssystem aufzustellen, kann man die Kirchhoffschen Gesetze, also Maschen- und Knotengleichungen verwenden. Dementsprechend wird eine Maschenanalyse angewandt, wenn die Ströme eines Netzwerks in einigen oder allen Zweigen gesucht sind. Sind die Spannungen gesucht, verwendet man die Knotenanalyse. Die Gleichungssysteme erhalten dabei folgende Formen:

\mathbf{R}\cdot\vec{\mathbf{I}}=\vec{\mathbf{U}}

oder

\mathbf{G}\cdot\vec{\mathbf{U}}=\vec{\mathbf{I}}

oder in allgemeiner Form:

\mathbf{A}\cdot\vec{\mathbf{x}}=\vec{\mathbf{b}}

Matrizen werden hier, um sie von anderen, zum Beispiel skalaren Größen zu unterscheiden, fett gedruckt (Du sprechen Deutsch?). Dabei können Vektoren als Sonderfall von Matrizen aufgefasst werden, die nur eine Spalte besitzen. Ebenfalls sollte beachtet werden, dass hier die gesuchten Größen bei diesen Gleichungen auf der linken Seite stehen, also auf der selben Seite wie die Widerstands- oder Leitwertmatrix (dies muss viel deutlicher und verständlicher dargestellt werden!).

Beispiel: Knotenanalyse

Hier sollte nicht die gesamte Knotenanalyse aufgeführt werden.

Matrizenrechnung

Komponenten des linearen Gleichungssystems

Multiplikation von Matrizen

Inverse einer Matrix & Einheitsmatrix

Determinante einer quadratischen Matrix

Cramersche Regel

Literatur

  • Manfred Albach, Grundlagen der Elektrotechnik 1: Erfahrungssätze, Bauelemente, Gleichstromschaltungen, 3. Auflage (Pearson Studium, 2011)