Stromkreise mit circutikz

Füge zu deiner wissenschaftlichen Arbeit schöne Stromkreise mit dem Circuitikz hinzu. Das Circuitikz-Paket erweitert tikz um Elektronische Komponenten.


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Während Tikz uns bereits viele Funktionen bietet um Diagramme und andere Zeichnungen anzufertigen, fehlen unglücklicherweise Funktionen um Elektrische Schaltkreise zu definieren. Unter Verwendung des circutikz Pakets kann dieses Problem einfach umgangen werden. Dieses Paket erweitert unser Portfolio um die Umgebung circuitikz in welcher wir binnen kürzester Zeit Schaltungen zeichnen können. Die Syntax ist der in der vorherigen Lektion gezeigten Syntax von Tikz sehr ähnlich, also können wir direkt mit einem Codebeispiel einsteigen:

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}
\usepackage{circuitikz}

\begin{document}

\begin{figure}[h!]
  \begin{center}
    \begin{circuitikz}
      \draw (0,0)
      to[V,v=$U_q$] (0,2) % The voltage source
      to[short] (2,2)
      to[R=$R_1$] (2,0) % The resistor
      to[short] (0,0);
    \end{circuitikz}
    \caption{My first circuit.}
  \end{center}
\end{figure}

\end{document}

Hierdurch wird das folgende Diagramm erzeugt:

Circuitikz Example 1

Der Schaltkreis wird genauso gezeichnet, wie es bei einem Pfad in Tikz der Fall ist, aber es müssen noch ein paar weitere Optionen gesetzt werden:

\draw (0,0)
      to[V,v=$U_q$] (0,2) % The voltage source

Beginnend bei (0,0) werden wir eine Spannungsquelle durch die Optionen [V,v=$U_q$] auf dem Weg nach (0,2) einzeichnen, wobei V das Symbol für eine Spannungsqulle selektiert und v=$U_q$ den entsprechenden Pfeil daneben zeichnet. Wir fahren anschließend mit dem Widerstand fort:

      to[short] (2,2)
      to[R=$R_1$] (2,0) % The resistor

hierzu zeichnen wir zunächst hilfsweise einen Kurzschluss von (0,2) nach (2,2) ein und Platzieren dann das Symbol für den Widerstand zwischen (2,2) und (2,0). Es ist zu Beachten, dass dieses Mal außerdem ein Label gesetzt wird (R=$R_1$).

Eine vollständige Liste der verfügbaren Elemente ist im circuitikz manual enthalten.

Aber wie können wir noch weitere Elemente zu unserer Schaltung hinzufügen? Nehmen wir einmal an, wir wollten eine Induktivität parallel zu unserem Widerstand einzechnen. Der einfachste Weg dies zu erreichen ist folgenden Befehl hinzuzufügen:

    \begin{circuitikz}
      \draw (0,0)
      to[V,v=$U_q$] (0,2) % The voltage source
      to[short] (2,2)
      to[R=$R_1$] (2,0) % The resistor
      to[short] (0,0);
      \draw (2,2)
      to[short] (4,2)
      to[L=$L_1$] (4,0)
      to[short] (2,0);
   \end{circuitikz}

Nach dem Kompilieren erhalten wir dann folgendes Diagramm:

Circuitikz Example 2

Ein weiteres Element, z.B. eine Kapazität hinzuzufügen, ist nun einfach:

    \begin{circuitikz}
      \draw (0,0)
      to[V,v=$U_q$] (0,2) % The voltage source
      to[short] (2,2)
      to[R=$R_1$] (2,0) % The resistor
      to[short] (0,0);
      \draw (2,2)
      to[short] (4,2)
      to[L=$L_1$] (4,0)
      to[short] (2,0);
      \draw (4,2)
      to[short] (6,2)
      to[C=$C_1$] (6,0)
      to[short] (4,0);
   \end{circuitikz}

Hierdurch würde das folgende Diagramm entstehen:

Circuitikz Example 3

Das circuitikz manual enthält weitere Beispiele und eine Liste aller Elemente die verwendet werden können. Außerdem stelle ich noch weitere Funktionen in Lektion 14 vor.

Zusammenfassung

  • Circuitikz stellt eine Umgebung zum Zeichnen von Schaltkreisen bereit
  • Die Syntax ist ähnlich zu der von Tikz
  • Eine Liste aller Symbole ist im circuitikz manual enthalten
  • Erweiterte Funktionen sind in Lektion 14 beschrieben

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