Netzwerke und Netzwerk-Knoten

Im elektro-technischen Sprachgebrauch werden Schaltungs-Diagramme bisweilen auch als Netzwerke bezeichnet. Beide Begriffe werden in diesem Zusammenhang als Synonyme behandelt, ein elektronisches „Netzwerk“ muss also nicht mit beispielsweise einem Rechner-Netzwerk oder einer Internet-Verbindung zu tun haben.

Innerhalb eines Netzwerks ist es üblich, jeweils alle Linien, die unmittelbar miteinander in Kontakt stehen, als „Knoten“ zu bezeichnen. Der Hintergedanke hierbei ist, dass Leitungen in Schaltplänen als ideale Leiter angesehen werden, also (auch bei beliebiger Länge) keinen elektrischen Widerstand aufweisen. Der elektrische Strom „sieht“ die Leitung also nicht als eigenes Bauteil, er „sieht“ nur die unmittelbar mittels der Leitung verbundenen weiteren Bauteile.

Jedem Netzwerk-Knoten kann eindeutig eine bestimmte Spannung (genau genommen: Ein elektrisches Potential) zugewiesen werden; kennt man Werte der einzelnen Knoten, so weiß man ebenso, wie groß die Spannungen sind, die entlang der einzelnen Bauteile abfallen.

fig-netzwerk-knoten

Zwei Schaltungen mit zwei beziehungsweise drei Netzwerk-Knoten.

SVG: Netzwerk-Knoten

Praktisch kann man die einzelnen Knoten eines Schaltungs-Netzwerks dadurch herausfinden, indem man in einem Schaltplan jeweils ein Linien-Stück mit einem Stift entlangfährt, ohne ein anderes Bauteil zu passieren oder den Stift abzusetzen. Die einzelnen Knoten einer Schaltung können im Schaltplan beispielsweise anschaulich mit verschiedenen Farben markiert oder durchnummeriert werden.

Ebenso kann das Knoten-Konzept verwendet werden, um Schaltpläne zu beschreiben. Nummeriert man die in einer Schaltung vorhandenen Knoten mit 1,\,2,\,3,\,\ldots durch, so genügt es zur Beschreibung der Schaltung, dass man für jedes einzelne Bauteil angibt, welche Knoten durch das Bauteil miteinander verbunden werden.[1]

Die Darstellungsweise eines Schaltplans als „Netz-Liste“ mag für einen menschlichen Betrachter weniger anschaulich sein als ein graphisch gezeichneter Schaltplan; sie wird jedoch bevorzugt in Schaltungs-Simulations-Programmen eingesetzt.

Anmerkungen:

[1]Eine Verbindung zweier Knoten mittels eines elektronischen Bauteils wird in diesem Zusammenhang häufig auch als „Netzwerk-Zweig“ bezeichnet.