(ET2-13) Knoten in einem Netzwerk [Erklärung, Beispiele, Formeln]

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kursabschnitt erklären wir dir die Bestandteile eines Netzwerks und beginnen hierbei mit den Netzwerkknoten .

Für ein optimales Verständnis helfen dir drei ausführliche Videoclips und zwei anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema

Mehr zu diesem Thema und der Elektrotechnik findest du im Kurs: ET2-Gleichstromtechnik

 

Letztere und die anderen Größen solltest du definitiv kennen, da du ansonsten in deiner Technikerprüfung Probleme bekommst diese

  • zu identifizieren 

als auch

  • zuzuordnen

sowie

  • anschließend zu Größen an diesen zu berechnen.

 

Merk’s dir!

Kreuzen sich in einem elektrischen Netzwerk mindestens drei Anschlüsse von Schaltungselementen miteinander, so liegt in diesem Schnittpunkt ein Knoten vor.

 

Netzwerkknoten
Netzwerkknoten

 

Grundlegendes zu Netzwerken

Knoten, Maschen und Zweige werden dir als Techniker immer wieder als Bestandteile eines Netzwerks bei der Arbeit begegnen.

Sind dir die Kirchhoff’schen Regeln bekannt und weißt du diese anzuwenden, so wirst du diese später problemlos beschreiben und die zugehörigen, abgeleiteten Größen berechnen können.

 

Aber wieder auf Anfang.

 

Wir schauen uns das nächste Netzwerk mit 8 Ohm’schen Widerständen an. Mit Hilfe dieses Netzwerkes werden wir die Elemente nacheinander vorstellen.

 

Netzwerk mit 8 Widerständen
Netzwerk mit 8 Widerständen
Netzwerk mit 8 Widerständen

 

Netzwerkknoten im Netzwerk

Als ersten Bestandteil eines Netzwerkes stellen wir dir den Knoten, bzw. Netzwerkknoten vor.

Merk’s dir!

Kreuzen sich in einem elektrischen Netzwerk mindestens drei Anschlüsse von Schaltungselementen miteinander, so liegt in diesem Schnittpunkt ein Knoten vor. In diesem kann sich der Strom verzweigen.

 

Im nächsten Bild sind diese nun farblich eingezeichnet.

Knoten in einem Netzwerk
Knoten in einem Netzwerk
Netzwerkknoten in einem Netzwerk

 

In jeder Leitung eines jeden Anschlusses, die mit einem Netzwerkknoten verbunden ist, liegt gegenüber den anderen Leitungen und dem Knoten das gleiche Potenzial vor.

 

Kennzeichnung von Netzwerkknoten im Schaltplan

Nach Kirchhoff werden die Netzwerkknoten einheitlich mit lateinischen Buchstaben (klein oder groß) und tiefgestellten Zahlen gekennzeichnet.

  • Klein geschrieben, sähe wie folgt aus:
    k_1, k_2, k_3, usw.

oder

  • Groß geschrieben, sähe hingegen so aus:
      P_1, P_2, P_3, usw.

 

Merk’s dir!

Welchen Buchstaben du dir aussuchst und ob du ihn klein oder groß schreibst bleibt dir überlassen und ist immer so lange korrekt, wie du auf eine Einheitlichkeit achtest und bei einem Buchstaben bleibst.

 

Netzwerkknoten  – Superknoten

Zwei oder mehrere Knoten können auch zu einem einzigen Superknoten zusammengefasst werden, sofern diese in einem Netzwerk direkt miteinander verbunden sind. Das vereinfacht oft die Analyse von Netzwerken.

 

In der nächsten Abbildung findest du das einfache Netzwerk von oben mit den Knoten  sowie sogar einen Superknoten.

Knoten in einem Netzwerk - Superknoten
Knoten in einem Netzwerk – Superknoten
Knoten in einem Netzwerk

 

Auf den ersten Blick befinden sich in der Abbildung die 4 bekannten Netzwerkknoten P_1 - P_4 , wobei du P_4  und   P_3  zu einem Superknoten  P_{34}  zusammenfassen kannst, wodurch sich die Anzahl auf nur noch 3 reduziert.

 

Das finde ich super!

Obwohl diese in der Abbildung getrennt dargestellt werden, bilden die Knoten P_4 und P_3 aus elektrischer Sicht für den Techniker einen gemeinsamen Superknoten.

Merk’s dir!

Computer-Programme, die Netzwerke analysieren, kennzeichnet, dass sie bereits aus zwei Anschlüssen von Schaltelementen oder der Verbindung von zwei Zweipolen einen gemeinsamen Netzwerkknoten bilden.

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem du jetzt einen Bestandteil von elektrischen Netzwerken kennengelernt hast, folgen im nächsten Kurstext die Zweige, als weitere wichtige Bestandteile eines Netzwerkes.

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