Wechselströme und Netzwerke

Die Netzwerkslehre ist eine Grundlage der gesamten Elektrotechnik. Umfangreiche Arbeitsgebiete der Nachrichten- und Energietechnik bauen darauf auf. Die vorliegende einflihrende Darstellung behandelt die Erscheinungen in elektrischen Netzwerken, die aus konzentrierten Schaltelementen (Ohmwiderstand, Induktivitat, Kapazitat) zusammengesetzt sind. Dabei wird angenommen, da~ der Stromflu~ und die elektrischen und magnetischen Felder auf die entsprechenden Schaltelemente und ihre Verbindungsleitungen beschrankt sind. Die jede elektrische Stromung be­ gleitenden elektrischen und magnetischen Streufelder in der Umgebung des Leiters werden nicht beachtet. Desgleichen werden Laufzeiteffekte, die durch die endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Felder bedingt sind, vemachlassigt. Netzwerke mit konzentrierten Schaltelementen werden durch gewohnliche Differen­ tialgleichungen beschrieben, deren unabhiingige Variable die Zeit ist. Falls die Schalt­ elemente nicht von Strom und Spannung abhangen und zeitlich konstant sind, erhiilt man lineare Differentialgleichungen mit konstanten KoefflZienten. Diese Annahme ist in vielen praktischen Fallen gegeben. Man bezeichnet soIche Schaltungen auch als lineare Netzwerke. Zunachst sollen Netzwerke im eingeschwungenen Zustand bei Anregung durch Gleichspannungen (-strome) und Wechselspannungen (-strome) betrachtet werden, danach folgt die Berechnung von Einschwingvorgangen. Dabei werden besonders zweckma~ige mathematische Hilfsmittel eingefOOrt. Raumlich verteilte elektro­ magnetische Felder, wie sie bei Leitungsvorgangen oder bei der Wellenausbreitung von Antennen vorliegen, fOOren auf partielle Differentialgleichungen. SoIche Pro­ bleme werden in dieser einfOOrenden Darstellung nicht behandelt.