Allgemeine Elektrotechnik

ISBN-13: 9783528341855 / Niemiecki / Miękka / 1987 / 332 str.

Manfred Krause;Alexander Von Weiss;Manfred Krause

Opis

Behandelt werden die allgemeinen Grundlagen der Gleich- und Wechselstromlehre, die allen Zweigen der Elektrotechnik angehoren, die Voraussetzung furden Einstieg in das Fachstudium bilden und das Verstandnis fur die Welt der theoretischen Elektrotechnik vorbereiten."

Spis treści

1 Einführung.- 1.1 Physikalische Größen.- 1.1.1 Zahlenwert und Einheit.- 1.1.2 Grundeinheiten.- 1.1.3 Größengleichung und Zahlenwertgleichung.- 1.1.4 Skalare und vektorielle Größen.- 1.2 Die Elektrizität und ihre Wirkungen.- 1.2.1 Elektrische Ladung, elektrischer Strom.- 1.2.2 Aufbau der Materie, Ladungsträger.- 1.2.3 Leiter und Nichtleiter.- 2 Grundbegriffe und Grundgesetze des Gleichstroms.- 2.1 Stromstärke, Spannung, Widerstand.- 2.1.1 Elektrische Stromstärke.- 2.1.2 Elektrische Spannung, elektrisches Potential.- 2.1.3 Elektrischer Widerstand und Leitwert.- 2.1.4 Bezugspfeile und Bezugssinn.- 2.1.5 Das Ohmsche Gesetz.- 2.1.6 Die Kirchhoffschen Sätze.- 2.1.7 Schaltung von Widerständen.- 2.1.8 Der innere Widerstand von Zweipolquellen.- 2.2 Leistung und Arbeit bei Gleichstrom.- 2.2.1 Elektrische Leistung, Joulesches Gesetz.- 2.2.2 Wärmeerzeugung.- 2.2.3 Leistungsanpassung.- 2.2.4 Übertragungsspannung und Leiterquerschnitt.- 2.3 Der einfache und verzweigte Gleichstromkreis.- 2.3.1 Strom- und Spannungsmessung.- 2.3.2 Spannungsteilung und Kompensation.- 2.3.3 Stromteilung.- 2.3.4 Brückenschaltungen.- 2.3.5 Netzumwandlung.- 2.3.6 Passive und aktive Zweipole (Eintore).- 2.3.7 Überlagerungssatz und Satz von der Zweipolquelle.- 2.3.8 Lineare Vierpole (Zweitore).- 2.4 Netzwerkanalyse.- 2.4.1 Allgemeines.- 2.4.2 Das Maschenverfahren.- 2.4.3 Das Knotenpunktsverfahren.- 2.4.4 Die Netzwerkgleichungen in Matrizenform.- 2.4.5 Anwendungen.- 3 Das elektrische Feld.- 3.1 Das elektrostatische Feld.- 3.1.1 Feldbegriff, Feldstärke, Potential und Spannung.- 3.1.2 Elektrischer Fluß und elektrische Flußdichte.- 3.1.3 Berechnung von Feldstärke und Potential.- 3.1.4 Elektrische Polarisation.- 3.1.5 Grenzflächen.- 3.1.6 Der Kondensator, Kondensatorschaltungen.- 3.1.7 Graphische Feld-und Kapazitätsermittlung.- 3.2 Grunderscheinungen des elektrischen Strömungsfeldes.- 3.2.1 Räumliche elektrische Strömung.- 3.2.2 Randbedingungen des Strömungsfeldes.- 3.2.3 Widerstandsberechnung räumlicher Leiter.- 4 Das magnetische Feld.- 4.1 Grundbegriffe und Feldgrößen.- 4.1.1 Grundbegriffe.- 4.1.2 Magnetischer Fluß, magnetische Flußdichte.- 4.1.3 Magnetische Feldstärke, Permeabilität.- 4.1.4 Magnetfeld in Materie, Ferromagnetismus.- 4.2 Der magnetische Kreis.- 4.2.1 Durchflutung, Durchflutungsgesetz.- 4.2.2 Streuung an Grenzflächen.- 4.2.3 Erregerwicklung und Wicklungsdaten.- 4.2.4 Berechnung magnetischer Kreise.- 4.2.5 Dauermagnete und ihre Berechnung.- 4.3 Induktionsvorgang und Induktivität.- 4.3.1 Das Induktionsgesetz.- 4.3.2 Die Selbstinduktivität.- 4.3.3 Gegeninduktivität, Streuung und Kopplung.- 4.3.4 Induktivität verzweigter Stromkreise.- 5 Energie, Kräfte und Feldverkettung.- 5.1 Energie und Kraftwirkungen im Magnetfeld.- 5.1.1 Magnetische Energie.- 5.1.2 Kräfte an Grenzflächen Eisen — Luft.- 5.1.3 Kraftwirkung auf Stromleiter und bewegte Ladungen.- 5.1.4 Kraftwirkung zwischen stromdurchflossenen Leitern.- 5.2 Energie und Kraftwirkung im elektrischen Feld.- 5.2.1 Energie des elektrischen Feldes.- 5.2.2 Kraftwirkung auf freie Ladungsträger.- 5.2.3 Kraftwirkung zwischen ebenen Flächenladungen.- 5.3 Das elektromagnetische Feld.- 5.3.1 Quellen- und Wirbelfeld.- 5.3.2 Verkettung der Felder.- 6 Elektrische Strömung in Elektrolyten.- 6.1 Elektrochemische Vorgänge.- 6.1.1 Elektrizitätsleitung in Flüssigkeiten.- 6.1.2 Elektrolyse.- 6.1.3 Elektrolytische Polarisation.- 6.2 Elektrochemische Spannungsquellen.. -.- 6.2.1 Galvanische Elemente.- 6.2.2 Der Bleiakkumulator.- 6.2.3 Andere Akkumulatoren.- 6.2.4 Brennstoffzellen.- 7 Elektrizitätsleitung in gasförmigen und festen Stoffen.- 7.1 Elektrizitätsleitung im Vakuum und in Gasen.- 7.1.1 Arten der Elektrizitätsleitung.- 7.1.2 Elektronenemission, Anregung und Ionisation.- 7.1.3 Elektrizitätsleitung im Hochvakuum.- 7.1.4 Gasentladung.- 7.1.5 Die Elektronenröhre.- 7.1.6 Die Elektronenstrahlröhre.- 7.2 Elektrizitätsleitung in festen Stoffen.- 7.2.1 Die Leitfähigkeit der Metalle.- 7.2.2 Thermoelektrizität.- 7.2.3 Supraleiter.- 7.2.4 Leiter und Isolator.- 7.2.5 Halbleiter.- 8 Halbleiterbauelemente.- 8.1 Halbleiterdioden.- 8.1.1 PN-Übergang.- 8.1.2 Sperrschichtdioden.- 8.1.3 Spezialdioden.- 8.2 Halbleitertrioden.- 8.2.1 Bipolare Transistoren.- 8.2.2 Feldeffekttransistoren.- 8.2.3 Der Thyristor.- 8.3 Halbleiter-Schaltkreise.- 8.3.1 Digitale Schaltungen.- 8.3.2 Integrierte Schaltungen.- 8.3.3 Operationsverstärker.- 8.3.4 Digitale Speicher.- 9 Der einfache Wechselstromkreis.- 9.1 Grundbegriffe.- 9.1.1 Begriff des Wechselstroms.- 9.1.2 Mittelwerte von Wechselstromgrößen.- 9.1.3 Zeigerdarstellung zeitlich sinusförmiger Wechselstromgrößen.- 9.2 Wechselstromwiderstände.- 9.2.1 Wechselstrom-Ersatzwiderstände.- 9.2.2 Der Ohmsche Widerstand.- 9.2.3 Der induktive Widerstand.- 9.2.4 Der kapazitive Widerstand.- 9.2.5 Reihen- und Parallelschaltung von Wechselstromwiderständen.- 9.2.6 Zur Phasenverschiebung von Strom und Spannung.- 9.2.7 Komponentenzerlegung von Strom und Spannung.- 9.3 Die Leistung im Wechselstromkreis.- 9.3.1 Wechselstromleistung.- 9.3.2 Blindleistungskompensation.- 10 Die komplexe Rechnung in der Wechselstromtechnik.- 10.1 Mathematische Grundlagen.- 10.1.1 Darstellung komplexer Größen.- 10.1.2 Das Rechnen mit komplexen Größen.- 10.1.3 Der Operatorj.- 10.2 Komplexe Darstellung der Wechselstromgrößen.- 10.2.1 Komplexe Darstellung von Strom und Spannung.- 10.2.2 Komplexe Darstellung der Wechselstromwiderstände.- 10.2.3 Drehzeiger, Operatoren, Zeigerdiagramme.- 10.2.4 Komplexe Berechnung von Wechselstromkreisen.- 10.3 Komplexe Darstellung der Leistung.- 10.3.1 Die komplexe Scheinleistung.- 10.3.2 Leistungsanpassung.- 11 Mehrphasige Wechselströme.- 11.1 Symmetrische Mehrphasensysteme.- 11.1.1 Mehrphasensysteme.- 11.1.2 Das Zweiphasensystem.- 11.1.3 Symmetrisches Dreiphasensystem.- 11.2 Drehstromverbraucher.- 11.2.1 Symmetrische Drehstromverbraucher.- 11.2.2 Unsymmetrieprobleme.- 11.2.3 Unsymmetrische Sternschaltung..- 11.3 Die Leistung im Mehrphasensystem.- 11.3.1 Die Leistung im Zweiphasensystem.- 11.3.2 Die Leistung im Drehstromsystem.- 12 Wechselfelder und Verluste im Wechselfeld.- 12.1 Wechsel-und Drehfelder.- 12.1.1 Wechselfluß und Wechselfelder.- 12.1.2 Wechselfluß im Eisen.- 12.1.3 Wirbelströme.- 12.1.4 Drehfelder.- 12.2 Verluste im Wechselfeld.- 12.2.1 Wirbelstrom- und Hystereseverluste.- 12.2.2 Spule mit Verlusten.- 12.2.3 Gleichstromvormagnetisierung.- 12.2.4 Dielektrische Verluste.- 12.2.5 Kondensator mit Verlusten.- 13 Zweipole und Vierpole.- 13.1 Ersatzschaltbilder und Frequenzverhalten.- 13.1.1 Lineare Zweipole.- 13.1.2 Vierpolmatrizen.- 13.1.3 Duale Schaltungen.- 13.1.4 90°-Schaltungen.- 13.1.5 Wechselstrombrücken.- 13.2 Graphische Behandlung von Wechselstromkreisen.- 13.2.1 Begriff der Ortskurve.- 13.2.2 Inversion.- 13.2.3 Gerade und Kreis durch den Ursprung als Ortskurve.- 13.2.4 Kreis in allgemeiner Lage als Ortskurve.- 13.2.5 Ortskurven höherer Ordnung.- 13.2.6 Das Kreisdiagramm.- 13.3 Resonanzerscheinungen.- 13.3.1 Elektrische Schwingkreise.- 13.3.2 Reihenresonanz.- 13.3.3 Parallelresonanz.- 13.3.4 Kreis mit magnetischer Sättigung.- 14 Gekoppelte Stromkreise.- 14.1 Gekoppelte Schwingkreise.- 14.1.1 Kopplungsarten.- 14.1.2 Erzwungene Schwingungen in gekoppelten Stromkreisen.- 14.2 Der Transformator.- 14.2.1 Umspanner und Übertrager.- 14.2.2 Der Einphasentransformator.- 14.2.3 Allgemeines Ersatzschaltbild des Luftübertragers.- 15 Mehrwellige Systeme.- 15.1 Analyse mehrwelliger Systeme.- 15.1.1 Die Fourieranalyse.- 15.1.2 Oszillogramm und Spektrum.- 15.1.3 Analyse nichtperiodischer Vorgänge.- 15.2 Oberschwingungen in Strom und Spannung.- 15.2.1 Effektivwert und Leistung.- 15.2.2 Oberschwingungen im Drehstromsystem.- 15.2.3 Lineare und nichtlineare Verzerrung.- 15.2.4 Modulation.- 15.3 Einfache Ausgleichsvorgänge.- 15.3.1 Begriff des Ausgleichsvorgangs.- 15.3.2 Allgemeine Berechnung des Ausgleichsvorgangs.- 15.3.3 An-und Abschalten eines Kondensators.- 15.3.4 An-und Abschalten einer Spule.- 15.3.5 Der einfache Schwingkreis.- 15.4 Gleichrichtung.- 15.4.1 Gleichrichterschaltungen.- 15.4.2 Betriebsverhalten.- Die wichtigsten verwendeten Formelzeichen.- Schrifttum.- Magnetisierungskurve für Dynamoblech.- Wicklungsangaben für Lackdraht (Kupfer).- Umrechnung einiger Einheiten.- Wichtige Konstanten.- Zum Rechnen mit Matrizen.- Komplexe Zahlen.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Manfred Krause ist gelernter Programmierer und DV-Organisator. Die immer schon vorhandene Amateurleidenschaft für das Filmen wurde mit der Markteinführung der ersten Camcorder vertieft. Heute produziert Manfred Krause viele Filme mit dem Schwerpunkt Hochzeit sowie kleinere Industrieaufträge.