Einführung zu linearen Gleichungssystemen: Unterschied zwischen den Versionen

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Durch eine systematische Vorgehensweise – nämlich der '''Maschen- und Knotenanalyse''' – lassen sich lineare Gleichungssysteme aufstellen, die eine gezielte Bestimmung von unbekannten Zweigspannungen und -strömen in einem Netzwerk ermöglichen. Im Rahmen einer Maschenanalyse könnten zum Beispiel die folgenden drei Gleichungen ermittelt worden sein:
 
Durch eine systematische Vorgehensweise – nämlich der '''Maschen- und Knotenanalyse''' – lassen sich lineare Gleichungssysteme aufstellen, die eine gezielte Bestimmung von unbekannten Zweigspannungen und -strömen in einem Netzwerk ermöglichen. Im Rahmen einer Maschenanalyse könnten zum Beispiel die folgenden drei Gleichungen ermittelt worden sein:
  
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0 = U_{03} + R_3 I_3 + R_1 I_3 + R_1 I_6 - R_1 I_{01} + U_{02} + R_2 I_3 - R_2 I_5
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(R_1 + R_2 + R_3) I_3 - R_2 I_5 + R_1 I_6 = R_1 I_{01} -U_{02} -U_{03}
0 = R_5 I_5 - U_{02} - R_2 I_3 + R_2 I_5 + R_4 I_5 + R_4 I_6
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</math>
0 = R_6 I_6 + R_1 I_3 + R_1 I_6 - R_1 I_{01} + R_4 I_5 + R_4 I_6
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-R_2 I_3 + (R_2 + R_4 + R_5) I_5 + R_4 I_6 = U_{02}
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R_1 I_3 + R_4 I_5 + (R_1 + R_4 + R_6) I_6 = R_1 I_{01}
 
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Version vom 22. November 2012, 11:48 Uhr

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Ein Netzwerk aus linearen Zweipolen

Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden lineare Gleichungssysteme (kurz LGS) zur Beschreibung linearer Netzwerke benötigt. Darunter versteht man eine beliebige Zusammenschaltung aktiver (z. B. Strom- und Spannungsquellen) und passiver (z. B. ohmsche Widerstände) linearer Zweipole. Ausgangspunkt zur Bestimmung solcher Gleichungssysteme sind in der Regel die Kirchhoffschen Gesetze, also Maschen- und Knotengleichungen: Möchte man nämlich z unbekannte Größen (z. B. Spannungen) in einem Netzwerk bestimmen, so sind hierzu auch (mindestens) z linear unabhängige Gleichungen erforderlich. Die Verknüpfung dieser Gleichungen zu einem Gleichungssystem widerspiegelt die Tatsache, dass im Allgemeinen jeder Zweipol die Zweigspannungen und -ströme eines Netzwerks beeinflusst.

Durch eine systematische Vorgehensweise – nämlich der Maschen- und Knotenanalyse – lassen sich lineare Gleichungssysteme aufstellen, die eine gezielte Bestimmung von unbekannten Zweigspannungen und -strömen in einem Netzwerk ermöglichen. Im Rahmen einer Maschenanalyse könnten zum Beispiel die folgenden drei Gleichungen ermittelt worden sein:


(R_1 + R_2 + R_3) I_3 - R_2 I_5 + R_1 I_6 = R_1 I_{01} -U_{02} -U_{03}

-R_2 I_3 + (R_2 + R_4 + R_5) I_5 + R_4 I_6 = U_{02}

R_1 I_3 + R_4 I_5 + (R_1 + R_4 + R_6) I_6 = R_1 I_{01}