Dieter Lange. Analyse elektrischer und elektronischer Netzwerke mit BASIC-Programmen (SHARP PC-1251 und PC-1500)

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1 Dieter Lange Analyse elektrischer und elektronischer Netzwerke mit BASIC-Programmen (SHARP PC-1251 und PC-1500)

2 Anwendung programmierbarer Taschenrechner Band 1 Angewandte Mathematik - Finanzmathematik - Statistik - Informatik für UPN-Rechner, von H. Alt Band 2 Allgemeine Elektrotechnik - Nachrichtentechnik - Impulstechnik für UPN-Rechner, von H. Alt Band 3/1 Band 3/11 Mathematische Routinen der Physik, Chemie und Technik für AOS-Rechner Teil I, von P. Kahlig Mathematische Routinen der Physik, Chemie und Technik für AOS-Rechner Teil 11, von P. Kahlig Band 4 Statik - Kinematik - Kinetik für AOS-Rechner, von H. Nahrstedt Band 5 Band 6 Band 7 Band 8 Band 9 Numerische Mathematik, Programme für den TI-59, von J. Kahmann Elektrische Energietechnik - Steuerungstechnik - Elektrizitätswirtschaft für UPN-Rechner, von H. Alt Festigkeitslehre für AOS-Rechner (TI-59), von H. Nahrstedt Graphische Darstellung mit dem Taschenrechner (AOS), von P. Kahlig Maschinenelemente für AOS-Rechner, Teil I: Grundlagen, Verbindungselemente, Rotationselemente, von H. Nahrstedt Band 10 Getriebetechnik - Kinematik für AOS- und UPN-Rechner (T1 59 und HP-97). von K. Hain Band 11 Band 12 Band 13 Band 14 Band 15 Band 16 Band 17 Band 18 Band 19 Band 20 Band 21 Band 22 Band 23 Band 24 Indirektes Programmieren und Programmorganisation, von A. Tölke Algorithmen der Netzwerkanalyse für programmierbare Taschenrechner (HP-41C), von D. Lange Getriebetechnik - Dynamik für AOS- und UPN-Rechner (TI-59 und Hp 97), von H. Kerle Graphische Darstellung mit dem Taschencomputer PC-1211 (SHARP)' von P. Kahlig Numerische Methoden bei Integralen und gewöhnlichen Differentialgleichungen für programmierbare Taschenrechner (AOS). von H. H. Gloistehn Elliptische Integrale für TI-58/59, Mathematische Routinen der Physik, Chemie und Technik, Teil 111, von P. Kahlig. Theta-Funktionen und elliptische Funktionen für TI 59, Mathematische Routinen der Physik, Chemie und Technik, Teil IV, von P. Kahlig Standardprogramme der Netzwerkanalyse für BASIC-Taschencomputer (CASIO), von D. Lange Statistik für programmierbare Taschenrechner (AOS), von J. Bruhn Maschinenelemente für AOS-Rechner, Teil 11: Antriebselemente und Elemente der Stoffübertragung, von H. Nahrstedt Statistik für programmierbare Taschenrechner (UPN), von J. Bruhn Der HP-41C in Handwerk und Industrie, von K. Kraus Analyse elektrischer und elektronischer Netzwerke mit BASIC Programmen (SHARP PC-1251 und PC-1500), von D. Lange Ökologische Datensätze. Programme für AOS Rechner und BASIC Taschencomputer (TI 58/59 und PC 1211 /12)' von M. Meyer

3 Anwendung programmierbarer Taschenrechner Band 23 Dieter Lange Analyse elektrischer und elektronischer Netzwerke mit BASIC-Programmen (SHARP PC-1251 und PC-1500) Mit 106 Schaltungsbeispielen Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig I Wiesbaden

4 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Lange, Dieter: Analyse elektrischer und elektronischer Netzwerke mit BASIC-Programmen (SHARP PC-1251 und PC-1500)/Dieter Lange. - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, (Anwendung programmierbarer Taschenrechner; Bd.23) NE:GT Alle Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig 1983 Die Vervielfältigung und Übertragung einzelner Textabschnitte, Zeichnungen oder Bilder, auch für Zwecke der Unterrichtsgestaltung, gestattet das Urheberrecht nur, wenn sie mit dem Verlag vorher. vereinbart wurden. Im Einzelfall muß über die Zahlung einer Gebühr für die Nutzung fremden geistigen Eigentums entschieden werden. Das gilt für die Vervielfältigung durch alle Verfahren einschließlich Speicherung und jede Übertragung auf Papier, Transparente, Filme, Bänder, Platten und andere Medien. Dieser Vermerk umfaßt nicht die in den 53 und 54 URG ausdrücklich erwähnten Ausnahmen. ISBN-13: e-isbn-13: DOI: 10,1007/

5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Seite 1 2 Formeln der Netzwerkanalyse 2.1 Zählpfeile Definition der Zählpfeile Verbraucher-Zähl pfeil system Erzeuger-Zählpfeilsystem 2.2 Ohmsches Gesetz 2.3 Ideale Quellen 2.4 Kirchhoffsche Gesetze für Gleichstrom Maschenregel Knotenregel Anwendung auf Kettenleiter 2.5 Harmonische Schwingung und Zeiger 2.6 Komplexes Ohmsches Gesetz Ohmscher Widerstand Kapazität Induktivität Gegeninduktivität 2.7 Kirchhoffsche Gesetze für Wechselstrom Maschenregel Knotenregel 2.8 Ersatzwiderstände Ersatzwiderstand eine~ Reihenschaltung Ersatzwiderstand einer Parallelschaltung Ersatzwiderstand einer Reihenparallelsehaltung Äquivalente Schaltungen Spannungsteilerregel Stromteilerregel Überlagerungsverfahren Ersatzzweipolquelle Verlegung von Quellen Verlegung von Spannungsquellen Verlegung von Stromquellen Maschenstromverfahren Voraussetzungen Ansatz mit Maschenströmen Direkter Ansatz mit der Widerstandsmatrix 43

6 VI Inhaltsverzeichnis 2.15 Knotenpunktpotentialverfahren Voraussetzungen Ansatz mit Knotenpunktpotentialen Direkter Ansatz mit der leitwertmatrix 2.16 Wechselstromleistung Augenblicksleistung Komplexe leistung 2.17 leistungsanpassung 2.18 Ersatzschaltungen der Gegeninduktivität Kopplungsersatzbild Idealer Übertrager 2.19 Frequenzgang, Bode-Diagramm Reelle Pole und Nullstellen Komplexe Pole Phasengang Schwingkreis 2.20 Ortskurve 2.21 Gesteuerte Quellen 2.22 Vierpolersatzbilder y-parameter-ersatzbild h-parameter-ersatzbild 2.23 Rückkopplung 2.24 Stabilität 3 Programm Komplexe Arithmetik ACOM 3.1 Theoretische Grundlagen 3.2 Bedienungsanleitung 3.3 Programmauflistung 3.4 Speicherbelegung 3.5 Übungsaufgaben Aufgabe 3.1 Maschenregel Aufgabe 3.2 Aufgabe 3.3 Aufgabe 3.4 Aufgabe 3.5 Aufgabe 3.6 Aufgabe 3.7 Aufgabe 3.8 Knotenregel Ersatzwiderstand Komplexer Spannungsteiler Komplexer Stromteiler Brückenschaltung Drehstrom Ersatzzweipolquelle Sei te

7 Inhaltsverzeichnis VII 4 Programm Komplexer Gauß-Algorithmus GCOM 4.1 Theoretische Grundlagen 4.2 Bedienungsanleitung 4.3 Programmauflistung 4.4 Speicherbelegung 4.5 übungsaufgaben Aufgabe 4.1 Ersatzwiderstand Aufgabe 4.2 Ersatzleitwert Aufgabe 4.3 Spannungszeigerdiagramm Aufgabe 4.4 Stromzeigerdiagramm Aufgabe 4.5 Spannungübertragungsverhältnis Aufgabe 4.6 Drehstromsystem Aufgabe 4.7 Leistungsbilanz 5 Reduktionsprogramm RED 5.1 Theoretische Grundlagen 5.2 Bedienungsanleitung 5.3 Programmauflistung 5.4 Speicherbelegung 5.5 Ubungsaufgaben Aufgabe 5.1 Spannungsberechnung Aufgabe 5.2 Stromberechnung Aufgabe 5.3 Widerstandsberec~nung Aufgabe 5.4 Spannungs~eiler Aufgabe 5.5 Stromteiler Aufgabe 5.6 Zweiseitig gespeiste Leitung Aufgabe 5.7 Kettenleiter Aufgabe 5.8 Ringleitung Aufgabe 5.9 Netzwerk mit eingeprägten Strömen Aufgabe 5.10 Verzweigtes Netzwerk Aufgabe 5.11 Leistungsanpassung Aufgabe 5.12 Parallele aktive Zweipole Aufgabe 5.13 überlagerungssatz Aufgabe 5.14 Überbrücktes T-Glied Aufgabe 5.15 Brückenschaltung Aufgabe 5.16 Kurzgeschlossene Brücke Aufgabe 5.17 Realer Übertrager Aufgabe 5.18 Idealer Übertrager Aufgabe 5.19 Vierpol parameter Seite

8 VIII Inhaltsverzeichnis Aufgabe 5.20 Unsymmetrisches Drehstromsystem Aufgabe 5.21 Ortskurve Aufgabe 5.22 Schwingkreis geringer Güte Aufgabe 5.23 Bandfilter Aufgabe 5.24 Doppel-T-Glied Aufgabe 5.25 Klangregelnetzwerk Aufgabe 5.26 Bandsperre Aufgabe 5.27 Aktiver Hochpaß Aufgabe 5.28 Aktiver Bandpaß Aufgabe 5.29 Aktiver Tiefpaß Seite Programm Knotenpunktpotentialverfahren NV 6.1 Theoretische Grundlagen Bedienungsanleitung Programmauflistung Speicherbelegung übungsaufgaben 194 Aufgabe 6.1 Gleichstromnetzwerk 195 Aufgabe 6.2 Spannungsberechnung, Drehstrom 196 Aufgabe 6.3 Stromberechnung 197 Aufgabe 6.4 Widerstandsberechnung 198 Aufgabe 6.5 Brückenschal tung 199 Aufgabe 6.6 Ersatzspannungsquelle 200 Aufgabe 6.7 Doppel-T-Glied, Frequenzgang 201 Aufgabe 6.8 Betriebsgrößen, Transistorvierpol 202 Aufgabe 6.9 Bestimmung der h-parameter 204 Aufgabe 6.10 Signalflußplan, Gegenkopplung 206 Aufgabe 6.11 Bestimmung der'y-parameter 208 Aufgabe 6.12 Betriebsgrößen, Fehlerrechnung 210 Aufgabe 6.13 Verstärker als Ersatzquelle 212 Aufgabe 6.14 Stabilität. Frequenzgang 215 Aufgabe 6.15 Frequenzgang, Kaskode-Schaltung 218 Aufgabe 6.16 RC-Oszillator Programm PLOT 7.1 Bedienungsanleitung 7.2 Programmauflistung und Speicherplan 8 Programmpakete für PC-1500 und PC-1251 Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis