Elektrotechnik: Theorie Und Grundlagen

ISBN-13: 9783540624318 / Niemiecki / Miękka / 1997 / 362 str.

Helmut Haase; Heyno Garbe

Opis

Eine kompakte Darstellung der Grundlagen der Elektrotechnik in einem Band, mit Formelsammlung, bietet eine echte Alternative zu den ublichen mehrbandigen Werken. Die praxiserfahrenen Autoren lehren an der Universitat Hannover und beschranken die Inhalte auf das wirklich Wesentliche.

Spis treści

1 Grundbegriffe.- 1.1 Ladung als elektrisches Grundphänomen.- 1.2 Elektrische Stromstärke als Ladungsströmung.- 1.3 Ladungserhaltungsgesetz.- 1.4 Äquivalenz von Ionen- und Massestrom.- 1.5 Elektrische Spannung als energieverwandte Größe.- 1.6 Verbraucher- und Erzeugerpfeilsystem.- 2 Einfacher Stromkreis.- 2.1 Ideale Stromquelle und ideale Spannungsquelle.- 2.2 Widerstand und Leitwert, Ohm’sches Gesetz.- 2.3 Widerstand eines stabförmigen Leiters.- 2.4 Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes.- 2.5 Berechnung des einfachen Stromkreises.- 3 Verzweigter Stromkreis.- 3.1 Aufgabenstellung.- 3.2 Knotensatz von Kirchhoff und Maschenströme.- 3.3 Maschensatz von Kirchhoff und Knotenpotentiale.- 3.4 Verbraucher in Reihen- oder Parallelschaltung.- 3.5 Quellen mit Innenwiderstand, Wirkungsgrad.- 4 Allgemein anwendbare Verfahren zur Netzwerkberechnung.- 4.1 Netzwerkberechnung mit Zweigströmen als Unbekannten.- 4.2 Netzwerkberechnung mit Maschenströmen als Unbekannten..- 4.3 Netzwerkberechnung mit Knotenpotentialen als Unbekannten.- 5 Spezielle Verfahren zur Netzwerkberechnung.- 5.1 Netzwerkberechnung nach dem Überlagerungsprinzip.- 5.2 Netzwerkreduktion auf Ersatzquellen.- 5.3 Netzwerkberechnung durch Zweipolzerlegung.- 5.4 Stern-Polygon-Umwandlung.- 5.5 Unendlich langes Kettennetzwerk.- 6 Mathematische Begriffe der Feldtheorie.- 6.1 Linienintegral eines Vektorfeldes.- 6.2 Umlaufintegral oder Zirkulation eines Vektorfeldes.- 6.3 Fluss eines Vektorfeldes durch eine Fläche, Flussdichte.- 6.4 Fluss eines Skalarfeldes durch eine Fläche.- 6.5 Hüllenfluss eines Vektorfeldes.- 6.6 Hüllenfluss eines Skalarfeldes.- 6.7 Gradient eines Skalarfeldes.- 6.8 Rotation eines Vektorfeldes.- 6.9 Potential eines Vektorfeldes.- 6.10 Divergenz eines Vektorfeldes.- 6.11 Integralsatz von Gauß.- 6.12 Integralsatz von Stokes.- 6.13 Linien, Flächen und Volumen als Bilanzinstrumente.- 6.14 Tensoren.- 6.15 Ableitungen in kartesischen Koordinaten, Feldbilder.- 7 Elektrostatik.- 7.1 Verteilungsarten der elektrischen Ladung.- 7.2 Ladungserhaltungsgesetz.- 7.3 Coulombkraft als Fernwirkung.- 7.4 Coulombkraft als Nahwirkung des elektrischen Feldes.- 7.5 Coulombkraft und elektrisches Feld in Materie.- 7.6 Berechnung des elektrischen Feldes im homogenen Raum.- 7.7 Kraft und Drehmoment auf einen elektrischen Dipol.- 7.8 Elektrischer Fluss und Gauß’scher Satz der Elektrostatik.- 7.9 Elektrische Spannung und elektrisches Potential.- 7.10 Elektrisches Potential aus der Ladungsverteilung.- 7.11 Elektrische Feldstärke aus dem elektrischen Potential.- 7.12 Das elektrostatische Feld an Grenzflächen.- 7.13 Kapazität einer Zweielektrodenanordnung.- 7.14 Mehrelektrodenanordnungen.- 7.15 Energie des elektrostatischen Feldes.- 7.16 Methode der virtuellen Verschiebung zur Kraftberechnung.- 7.17 Kräfte aus den fiktiven mechanischen FeldspannungenChrw(133).- 7.18 Kraft auf Elektroden.- 7.19 Kraft auf ladungsfreie Isolierstoffgrenzflächen.- 7.20 Kraftdichte im elektrostatischen Feld.- 7.21 Feldberechnung mit dem Gauß’schen Satz.- 7.22 Feldermittlung durch Vergleich mit bekannten Feldbildern.- 7.23 Feldbildskizze für ebene Felder.- 7.24 Abschirmung elektrostatischer Felder.- 7.25 Elektrische Polarisation.- 7.26 Zusammenfassung der Elektrostatik.- 8 Stationäres elektrisches Strömungsfeld.- 8.1 Elektrische Stromdichte und elektrische Stromstärke.- 8.2 Kirchhoff’scher Knotensatz im Strömungsfeld.- 8.3 Ohm’sches Gesetz und Coulombkraft im Strömungsfeld.- 8.4 Eingeprägte Feldstärke und Kirchhoff’scher Maschensatz.- 8.5 Grenzflächen.- 8.6 Elektrischer Leitwert und Kapazität.- 8.7 Leistung und Arbeit.- 8.8 Analogie von Strom-und Pumpenkreis.- 8.9 Zusammenfassung zum stationären Strömungsfeld.- 9 Magnetisches Feld.- 9.1 Magnetisches Dipolmoment und magnetische Flussdichte.- 9.2 Magnetfeld einer bewegten Punktladung im leeren Raum.- 9.3 Magnetfeld von Leiterschleifen und Strömungsgebieten..- 9.4 Magnetfeld als quellenfreies Wirbelfeld.- 9.5 Magnetisches Vektor-und Skalarpotential.- 9.6 Kraft auf eine bewegte Ladung im Magnetfeld.- 9.7 Kraft und Drehmoment auf stromführende Leiter.- 9.8 Magnetfeld in Stoffen.- 9.9 Magnetfeld an Grenzflächen.- 9.10 Magnetfeld der Ringspule und der langen Zylinderspule.- 9.11 Magnetischer Eisenkreis.- 9.12 Kräfte aus den fiktiven mechanischen Feldspannungen.- 9.13 Magnetische Flächenkraftdichte.- 9.14 Kraftdichte im Magnetfeld.- 9.15 Induktionsgesetz.- 9.16 Spannungsinduktion in bewegten Leiterkreisen.- 9.17 Magnetischer Schwund.- 9.18 Selbst-und Gegeninduktivität.- 9.19 Energie des Magnetfeldes.- 9.20 Zusammenfassung zum Magnetfeld.- 10 Lineare Netzwerke mit harmonischer Erregung.- 10.1 Grundbegriffe.- 10.2 Reelle und komplexe Darstellung harmonischer Zeitverläufe.- 10.3 Zeigerrechnung für Wechselstromnetze.- 10.4 Reihenschwingkreis.- 10.5 Leistung bei harmonischem Verlauf von Strom und Spannung.- 11 Ortskurven.- 11.1 Effektivwert einer Quellenspannung als Parameter.- 11.2 Nullphasenwinkel einer Quellengröße als Parameter.- 11.3 Wert eines Schaltelementes als Parameter.- 11.4 Kreisfrequenz als Parameter.- 12 Drehstrom.- 12.1 Symmetrische Drehstromsysteme.- 12.2 Unsymmetrische Drehstromsysteme.- 12.3 Leistung im Drehstromsystem.- 13 Lineare Netzwerke mit periodischer Erregung.- 13.1 Periodische Funktion als harmonische Summe.- 13.2 Netzwerkberechnung mit periodischen Quellengrößen.- 13.3 Leistung periodischer Ströme und Spannungen.- 13.4 Kirchhoff’sche Sätze und Energieerhaltung.- 14 Nichtlineare Widerstandsnetzwerke.- 14.1 Kennlinien.- 14.2 Maschen-und Knotengleichungen.- 14.3 Unverzweigter nichtlinearer Stromkreis.- 14.4 Verzweigter nichtlinearer Stromkreis.- 15 Instationäre Vorgänge in Netzwerken.- 15.1 Wahl zweckmäßiger Variablen.- 15.2 Zwei Beispiele mit numerischer Lösung.- 15.3 Lineare Netzwerke mit einem Speicher.- 15.4 Netzwerke mit zwei Speichern.- 15.5 Große Netzwerke.- 15.6 Schaltvorgänge.- 15.7 Nichtlineare Speicher.- 15.8 Hinweis zur Stabilität.- 16 Literaturauswahl.- 17 Tabellen, Programme.- Sachwortverzeichnis.