Ein elektrisches Netz ist eine Verbindung von elektrischen Elementen wie Widerstände, Induktoren, Kondensatoren, Übertragungslinien, Stromspannungsquellen, aktuelle Quellen und Schalter. Ein elektrischer Stromkreis ist ein spezieller Typ des Netzes, dasjenige, das einen geschlossenen Regelkreis hat, der einen Rückpfad für den Strom gibt. Elektrische Netze, die nur aus Quellen (Stromspannung oder Strom), geradlinige zusammengelegte Elemente (Widerstände, Kondensatoren, Induktoren), und geradlinige verteilte Elemente bestehen (Übertragungslinien) können durch den algebraischen analysiert werden und Methoden umgestalten, Gleichstrom-Antwort, AC Antwort und vergängliche Antwort zu bestimmen.

Ein widerspenstiger Stromkreis ist ein Stromkreis, der nur Widerstände und idealen Strom und Stromspannungsquellen enthält. Die Analyse von widerspenstigen Stromkreisen ist weniger kompliziert als Analyse von Stromkreisen, die Kondensatoren und Induktoren enthalten. Wenn die Quellen (Gleichstrom) Quellen unveränderlich sind, ist das Ergebnis ein Gleichstrom-Stromkreis.

Ein Netz, das aktive elektronische Bestandteile enthält, ist als ein elektronischer Stromkreis bekannt. Solche Netze sind allgemein nichtlinear und verlangen komplizierteres Design und Analyse-Werkzeuge.

Klassifikation

Durch die Passivität

Ein aktives Netz ist ein Netz, das aus mindestens einer energischer Quelle wie eine Stromspannungsquelle oder aktuelle Quelle besteht

Ein passives Netz ist ein Netz, das kein aktives Gerät enthält.

Durch die Linearität

Ein geradliniger Stromkreis ist ein Stromkreis, der völlig unabhängiger Quellen, geradlinigen abhängigen zusammengesetzt wird

Quellen und geradlinige passive Elemente oder eine Kombination von diesen.

Sonst wird es als nichtlineares Netz genannt.

Klassifikation von Quellen

Quellen können als unabhängige Quellen und abhängige Quellen klassifiziert werden

Unabhängige Quellen

Ideale Unabhängige Quelle erhält dieselbe Stromspannung oder Strom unabhängig von der anderen Element-Gegenwart im Stromkreis aufrecht. Sein Wert ist (Gleichstrom) entweder unveränderlich oder (AC) sinusförmig.

Abhängige Quellen

Abhängige Quellen hängen von einem besonderen Element des Stromkreises ab, für die Macht oder die Stromspannung oder den Strom abhängig von Typ der Quelle zu liefern, die es ist.

Elektrische Gesetze

Mehrere elektrische Gesetze gelten für alle elektrischen Netze. Diese schließen ein:

• Das aktuelle Gesetz von Kirchhoff: Die Summe aller Ströme, die in einen Knoten eingehen, ist der Summe aller Ströme gleich, den Knoten verlassend.
• Das Stromspannungsgesetz von Kirchhoff: Die geleitete Summe der elektrischen potenziellen Unterschiede um eine Schleife muss Null sein.
• Das Gesetz des Ohms: Die Stromspannung über einen Widerstand ist dem Produkt des Widerstands und des Stroms gleich, der dadurch fließt.
• Der Lehrsatz von Norton: Jedes Netz der Stromspannung oder aktuellen Quellen und Widerstände ist zu einer idealen aktuellen Quelle in der Parallele mit einem einzelnen Widerstand elektrisch gleichwertig.
• Der Lehrsatz von Thévenin: Jedes Netz der Stromspannung oder aktuellen Quellen und Widerstände ist zu einer einzelnen Stromspannungsquelle der Reihe nach mit einem einzelnen Widerstand elektrisch gleichwertig.

Designmethoden

Um jeden elektrischen Stromkreis zu entwerfen, müssen entweder Analogon oder digitale, Elektroingenieure im Stande sein, die Stromspannungen und Ströme an allen Plätzen innerhalb des Stromkreises vorauszusagen. Geradlinige Stromkreise, d. h. Stromkreise mit demselben Eingang und Produktionsfrequenz, können durch die Hand mit der Theorie der komplexen Zahl analysiert werden. Andere Stromkreise können nur mit Spezialsoftwareprogrammen oder Bewertungstechniken wie das piecewise-geradlinige Modell analysiert werden.

Stromkreis-Simulierungssoftware, wie HSPICE und Sprachen wie VHDL-AMS und verilog-AMS erlaubt Ingenieuren, Stromkreise ohne die Zeit zu entwerfen, zu kosten, und Gefahr des am Gebäude von Stromkreis-Prototypen beteiligten Fehlers.

• Siehe auch Netzanalyse (elektrische Stromkreise).

Andere kompliziertere Gesetze können erforderlich sein, wenn das Netz nichtlineare oder reaktive Bestandteile enthält. Nichtlinearen selbstverbessernden heterodyning Systemen kann näher gekommen werden. Verwendung dieser Gesetze läuft auf eine Reihe gleichzeitiger Gleichungen hinaus, die entweder algebraisch oder numerisch gelöst werden können.

Netzsimulierungssoftware

Kompliziertere Stromkreise können numerisch mit der Software wie GEWÜRZ oder GNUCAP oder symbolisch das Verwenden der Software wie SapWin analysiert werden.

Linearization um den Betriebspunkt

Wenn, mit einem neuen Stromkreis konfrontierend, die Software zuerst versucht, eine unveränderliche Zustandlösung, d. h. diejenige zu finden, wo sich alle Knoten dem Aktuellen Gesetz von Kirchhoff anpassen, und sich die Stromspannungen über und durch jedes Element des Stromkreises den Gleichungen der Stromspannung/Stroms anpassen, dieses Element regelnd.

Sobald die unveränderliche Zustandlösung gefunden wird, sind die Betriebspunkte jedes Elements im Stromkreis bekannt. Für eine kleine Signalanalyse kann jedes nichtlineare Element linearized um seinen Operationspunkt sein, um die Schätzung des kleinen Signals der Stromspannungen und Ströme zu erhalten. Das ist eine Anwendung des Gesetzes des Ohms. Die resultierende geradlinige Stromkreis-Matrix kann mit der Beseitigung von Gaussian gelöst werden.

Piecewise-geradlinige Annäherung

Software wie die PLECS-Schnittstelle Simulink verwendet piecewise-geradlinige Annäherung der Gleichungen, die Elemente eines Stromkreises regelnd. Der Stromkreis wird als ein völlig geradliniges Netz von idealen Dioden behandelt. Jedes Mal schaltet eine Diode von auf von oder umgekehrt, die Konfiguration der geradlinigen Netzänderungen um. Das Hinzufügen von mehr Detail zur Annäherung von Gleichungen vergrößert die Genauigkeit der Simulation, sondern auch vergrößert seine Laufzeit.

Siehe auch

• Wechselstrom
• Brücke-Stromkreis
• Digitalstromkreis
• Stromkreis-Diagramm
• Stromkreis-Theorie
• Die Diode Bridge
• Direkter Strom
• Ruhiger Strom
• Boden (Elektrizität)
• Hydraulische Analogie
• Scheinwiderstand
• Last
• Mathematische Methoden in der Elektronik
• Memristor
• Netlist
• Netz Analysator (elektrischer)
• Netzanalyse (elektrische Stromkreise)
• Stromspannung des offenen Stromkreises
• RC-Stromkreis
• LC Stromkreis
• RLC Stromkreis
• Zusammengelegtes und verteiltes Element-Modell
• Potenzieller Teiler
• Prototyp-Filter
• Schematischer
• Reihe und parallele Stromkreise
• Kurzer Stromkreis
• Überlagerungslehrsatz
• GEWÜRZ
• Topologie (Elektronik)
• Kontinuitätstest
• Spannungsabfall
• Ineinandergreifen-Analyse