PhysikLernrechner

Knoten- und Maschenanalyse

Zweigströme/-spannungen. Reguläres lineares Knoten-/Maschensystem bis 8×8; einheitliche Einheiten selbst wählen.

Rechenmodell: Reguläres lineares Knoten-/Maschensystem bis 8×8; einheitliche Einheiten selbst wählen.

Deine Angaben

Beispielwerte geladen

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DEIN ERGEBNIS Berechnet

Lösungsvektor

(0,6666666667; 0,3333333333)

Bis zu 10 signifikante Stellen; Zwischenwerte ungerundet.

Weitere Ergebnisse

Unbekannte 1
0,6666666667
Unbekannte 2
0,3333333333
Mit nachvollziehbarem Rechenweg · KI-unterstützt entwickelt.
Auch dieses Ergebnis kann fehlerhaft sein. Wichtige Ergebnisse unabhängig prüfen.

So wird gerechnet

Allgemeine Formel

ΣI=0; ΣU=0

Formel mit deinen Werten

[(2; -1) | (-1; 2)] · x = (1; 0)

Die Zahlen stammen aus deinen aktuellen Angaben. Zwischenwerte werden angezeigt gerundet und intern ungerundet weiterverwendet. „≈“ bedeutet näherungsweise gleich.

Schritt für Schritt

  1. Erweiterte Matrix [A | b] aufstellen

    [2; -1; 1] | [-1; 2; 0]
  2. Pivot auf 1 bringen: Z1 durch 2 teilen

    [1; -0,5; 0,5] | [-1; 2; 0]
    | Z1 ÷ 2
  3. Eintrag in Spalte 1 beseitigen

    [1; -0,5; 0,5] | [0; 1,5; 0,5]
    | Z2 − (-1) · Z1
  4. Pivot auf 1 bringen: Z2 durch 1,5 teilen

    [1; -0,5; 0,5] | [0; 1; 0,3333333333]
    | Z2 ÷ 1,5
  5. Eintrag in Spalte 2 beseitigen

    [1; 0; 0,6666666667] | [0; 1; 0,3333333333]
    | Z1 − (-0,5) · Z2
  6. Lösung aus der letzten Spalte ablesen

    x = (0,6666666667; 0,3333333333)
DIE FORMEL DAHINTER

Knoten- und Maschenanalyse verstehen

Das aus Kirchhoff-Regeln selbst aufgestellte lineare Gleichungssystem wird gelöst. Kein automatischer Schaltplan-Parser.

Größen und Einheiten

Größe / FormelzeichenEinheitenWertebereich
Knoten-/Maschengleichungen als MatrixdimensionslosTextformat gemäß Eingabehinweis
Rechte Seitedimensionslos1 bis 200 Zahlen; siehe Hinweise

Durchgerechnetes Beispiel

Knoten-/Maschengleichungen als Matrix: 2; -1 | -1; 2 · Rechte Seite: 1; 0

Allgemeine Formel

ΣI=0; ΣU=0

Formel mit deinen Werten

[(2; -1) | (-1; 2)] · x = (1; 0)

Die Zahlen stammen aus deinen aktuellen Angaben. Zwischenwerte werden angezeigt gerundet und intern ungerundet weiterverwendet. „≈“ bedeutet näherungsweise gleich.

Schritt für Schritt

  1. Erweiterte Matrix [A | b] aufstellen

    [2; -1; 1] | [-1; 2; 0]
  2. Pivot auf 1 bringen: Z1 durch 2 teilen

    [1; -0,5; 0,5] | [-1; 2; 0]
    | Z1 ÷ 2
  3. Eintrag in Spalte 1 beseitigen

    [1; -0,5; 0,5] | [0; 1,5; 0,5]
    | Z2 − (-1) · Z1
  4. Pivot auf 1 bringen: Z2 durch 1,5 teilen

    [1; -0,5; 0,5] | [0; 1; 0,3333333333]
    | Z2 ÷ 1,5
  5. Eintrag in Spalte 2 beseitigen

    [1; 0; 0,6666666667] | [0; 1; 0,3333333333]
    | Z1 − (-0,5) · Z2
  6. Lösung aus der letzten Spalte ablesen

    x = (0,6666666667; 0,3333333333)

Ergebnis: (0,6666666667; 0,3333333333)

Voraussetzungen und typische Fehler

Reguläres lineares Knoten-/Maschensystem bis 8×8; einheitliche Einheiten selbst wählen.

Wähle die Einheiten zu den eingegebenen Werten. Einheitenwechsel verändern die Einheit des Zahlenwerts; der Zahlenwert bleibt stehen. Bei Divisionen darf der Nenner nicht null sein. Weitere Einschränkungen werden direkt am Eingabefeld angezeigt.

Wo du das brauchst

Studium: Physik und Elektrotechnik

Physik; Elektrotechnik; Elektronik; Mechatronik.

Einordnung: KMK Physik – Kern; Ausbildung – Elektrotechnik. P-Felder: elektrische und magnetische Felder; elektromagnetische Induktion.

Anwendungen in der Ausbildung: Elektroniker, Industrieelektriker, Mechatroniker, IT-System-Elektroniker, Kfz-Mechatroniker.

Rechner nach Beruf finden

Quellen und Prüfstand

Formelgrundlage: ELT-010 im bereitgestellten Rechnerkatalog. Physikalisches, wirtschaftliches oder technisches Lernmodell.

Prüfstand: Automatisierte Referenz- und Eingabeprüfungen. Eine unabhängige fachliche Freigabe für den öffentlichen Betrieb steht noch aus.

Überarbeitet am .

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