Knoten, Zweig, Maschen

In diesem Kurstext gehen wir auf die Bestandteile eines Gleichstromnetzwerkes ein. Zuerst werden Knoten beschrieben, anschließend Zweige und zuletzt werden Maschen erklärt. Die Kenntnis über diese Bestandteile ist äußerst wichtig, da sie die Grundlage der Kirchhoff'schen Gesetze bilden.

Knoten

Weist ein Punkt in einem elektrischen Netzwerk mindestens drei Anschlüsse von Schaltungselementen auf, die in diesem zusammentreffen und kann sich der Strom in diesem Punkt verzweigen, so heißt dieser Punkt Knoten des Netzwerks. Jede Leitung, die mit diesem Knoten verbunden ist, hat gegenüber den anderen Leitungen und dem Knoten das gleiche Potential im Ersatzschaltbild. 
In den Kirchhoff'schen Regeln erhalten die Knoten lateinische Buchstaben. Möglich sind hierbei:

• Kleine Buchstaben oder
• Große Buchstaben .

Damit die Knoten aus dem Ersatzschaltbild eindeutig hervorgehen, sind sie durch gefüllte Kreise an den Verbindungsstellen der Leitungen, wie in der nächsten Abbildung geschehen, dargestellt.

Tauchen in einem Schaltplan zwei oder mehr Knoten auf, die durch Verbindungsleitungen direkt miteinander verbunden sind, so gelten sie lediglich als ein Superknoten.  

Einen solchen Fall siehst du in der obigen Abbildung. Die Knoten und sind zwar grafisch getrennt, aber aus elektrischer Sicht bilden sie den Superknoten .

Somit beläuft sich die Gesamtzahl der Knoten nicht auf vier, sondern auf drei Knoten und . 

Zweig

Als Zweig eines elektrischen Netzwerks bezeichnet man eine Verbindung von genau zwei Knoten durch einen Zweipol oder durch mehrere in Reihe geschaltete Zweipole. Dabei fließt ja bekanntlich durch alle Zweipole derselbe Strom [Kontinuitätsgleichung], weshalb ein Knotenpaar durch beliebig viele parallele Zweige verbunden werden kann. 

Schaut man sich erneut die obige Abbildung an, so umfasst sie sechs Zweige. Bis auf den rechten Zweig werden die anderen durch je einen Zweipol gebildet. Der rechte Zweig hingegen besteht aus der Reihenschaltung der mit , und bezeichneten Zweipole.

Masche

Besteht in einem elektrischen Netzwerk ein geschlossener Weg, der aus mindestens zwei Zeigern besteht, so bezeichnet man diesen als Masche. Im Normalfall enthalten verzweigte Netzwerke eine Mehrzahl von Maschen. Dabei gilt immer für Maschen:

Zur eindeutigen Beschreibung der einzelnen Maschen erhalten diese in Schaltplänen eine römischen Zahl [I,II,III...] oder einen Großbuchstaben . Um den Umlaufsinn der Masche eindeutig zu kennzeichnen, wird ein Richtungspfeil entsprechend in den Ersatzschaltbild eingezeichnet.