Projekt: Simulation
Thema: Von der Schaltung zum Modell: Elektrische Systeme verstehen und simulieren
Eva-Maria Haslhofer
Ganz kleine elektronische Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren und Transistoren sind aus unserem modernen Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie kommen zum Beispiel in Smartphones, Haushaltsgeräten, Autos und Industriemaschinen zu Hunderten vor. Systeme solcher Bauelemente, sogenannte elektronische Schaltungen, verarbeiten elektrische Signale und werden zur Steuerung dieser Geräte und zur Datenverarbeitung verwendet.
Doch wie findet man die richtige Anordnung der Bauteile in solchen Systemen? Wie kann man bereits im Vorhinein die Funktionsweise von Schaltkreisen modellieren und wichtige Kenngrößen berechnen? Die Antwort steckt in den Kirchhoffschen Regeln, mit deren Hilfe differential-algebraische Gleichungssysteme aufgestellt und anschließend gelöst werden können. In diesem Projekt werden wir elektrische Schaltkreise nachbauen, Gleichungssysteme aufstellen und dann mithilfe des Computers Kenngrößen berechnen und das Verhalten elektrischer Schaltungen simulieren.