Grundlagen Der Elektrotechnik 2: Einschwingvorgänge, Nichtlineare Netzwerke, Theoretische Erweiterungen

ISBN-13: 9783642630187 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 507 str.

Rolf Unbehauen

Spis treści

6 Analyse von Einschwingvorgängen.- 6.1 Vorbemerkungen.- 6.2 Einschwingvorgänge in einfachen Netzwerken.- 6.2.1 Der Einschwingvorgang in einem RL-Zweipol.- 6.2.2 Ergänzungen zum Einschwingverhalten eines RL-Zweipols.- 6.2.3 Der Einschwingvorgang in einem RC-Zweipol.- 6.2.4 Der Einschwingvorgang im Schwingkreis.- 6.2.5 Elementar-anschauliche Bestimmung des Einschwingvorgangs bei sprungförmiger Erregung.- 6.2.6 Erregung durch mehrere Quellen, Methode der Superposition.- 6.2.7 Stationäres Verhalten einfacher Netzwerke bei periodischer Erregung.- 6.3 Einschwingvorgänge in allgemeinen Netzwerken.- 6.3.1 Das modifizierte Maschenstromverfahren.- 6.3.2 Lösung des homogenen Gleichungssystems.- 6.3.3 Lösung des inhomogenen Gleichungssystems.- 6.3.4 Beispiele.- 6.3.5 Das modifizierte Knotenpotentialverfahren.- 6.3.6 Die Moden eines Netzwerks.- 6.4 Das Konzept der komplexen Frequenz.- 6.4.1 Die Übertragungsfunktion.- 6.4.2 Übertragungsfunktion und Eigenwerte, Pol-Nullstellen-Darstellung.- 6.5 Asymptotische Stabilität von Netzwerken.- 6.5.1 Das Hurwitzsche Stabilitätskriterium.- 6.5.2 Beispiele.- 6.6 Bestimmung des Einschwingverhaltens mittels Laplace-Transformation.- 6.6.1 Die Laplace-Transformation.- 6.6.2 Grundlegende Korrespondenzen, allgemeine Eigenschaften.- 6.6.3 Lösung eines Differentialgleichungssystems.- 6.6.4 Übertragungsfunktion und Einschwingvorgang.- 6.6.5 Einschwingverhalten eines Übertragernetzwerks, Überlagerungssatz.- 6.6.6 Lösung der Grundgleichungen des Maschenstrom- und des Schnittmengenverfahrens mit Hilfe der Laplace-Transformation.- 6.6.7 Lösung der Zustandsgieichungen mit Hilfe der Laplace-Transformation.- 6.6.8 Degenerierte Netzwerke.- 6.7 Bode-Diagramme.- 6.7.1 Vorbemerkungen.- 6.7.2 Logarithmische Darstellung von Frequenzgängen.- 6.7.3 Bode-Diagramme für die Dämpfung.- 6.7.4 Bode-Diagramme für den Phasengang.- 6.7.5 3dB-Bandbreite.- 6.8 Der Mechanismus der Frequenzselektion.- 6.8.1 Elektrische Filter.- 6.8.2 Interpretation durch Pole und Nullstellen.- 6.8.3 Die Bedeutung der Übertragungsnullstellen.- 7 Nichtlineare Netzwerke.- 7.1 Einführung.- 7.2 Die nichtlinearen Netzwerkelemente.- 7.2.1 Die Variablen.- 7.2.2 Der Widerstand.- 7.2.3 Die Induktivität.- 7.2.4 Die Kapazität.- 7.2.5 Gesteuerte Quellen.- 7.2.6 Der Übertrager.- 7.3 Leistung und Energie.- 7.4 Widerstandsnetzwerke.- 7.4.1 Vorbemerkungen.- 7.4.2 Widerstandszweipole.- 7.4.3 Widerstandszweitore.- 7.4.4 Arbeitspunkte.- 7.4.5 Kleinsignalanalyse.- 7.4.6 n-Tore.- 7.4.7 Allgemeine Analyseverfahren.- 7.5 Netzwerke erster Ordnung.- 7.5.1 Die Zustandsbeschreibung.- 7.5.2 Netzwerk mit einer Induktivität.- 7.5.3 Netzwerk mit einer Kapazität.- 7.6 Nichtlineare Netzwerke zweiter Ordnung.- 7.6.1 Die Zustandsbeschreibung.- 7.6.2 Multistabile Netzwerke.- 7.6.3 Das Flipflop aus zwei Invertern.- 7.6.4 Oszillatoren.- 7.6.5 Dynamisches Verhalten eines Reihenschlußmotors.- 7.6.6 Der Schwingkreis mit nichtlinearer Induktivität.- 7.7 Nichtlineare Netzwerke beliebiger Ordnung.- 7.7.1 Vorbemerkungen.- 7.7.2 Das Maschenstromverfahren.- 7.7.3 Das Knotenpotentialverfahren.- 7.7.4 Kleinsignalanalyse.- 7.8 Magnetische Kreise.- 7.8.1 Magnetische Flüsse und Spannungen.- 7.8.2 Knotenregel, Maschenregel.- 7.8.3 Pfadgleichungen für magnetisierbare Bereiche, Luftstrecken und permanet magnetisierte Bereiche.- 7.8.4 Wahl der magnetischen Zweige.- 7.9 Computergestützte Netzwerkanalyse.- 7.9.1 Allgemeines.- 7.9.2 Das Widerstandsersatznetzwerk.- 7.9.3 Analyse des Widerstandsnetzwerks.- 8 Netzwerktheoretische Behandlung der homogenen Doppelleitung..- 8.1 Die Anwendbarkeitsgrenzen der gewöhnlichen Netzwerktheorie.- 8.2 Kapazitäts- und Induktivitätsbelag eines Koaxialkabels.- 8.3 Strom- und Spannungswellen längs einer Koaxialleitung.- 8.4 Ersatznetzwerke mit infinitesimalen Elementen.- 8.5 Stationäre Lösungen.- 8.6 Abschluß der Leitung mit einem Zweipol.- 8.7 Schaltvorgänge.- 9 Frequenzverhalten elektronischer Schaltungen.- 9.1 Frequenzgänge elektronischer Verstärker.- 9.1.1 Niederfrequenzanalyse einfacher Transistorverstärker.- 9.1.2 Hochfrequenzanalyse einfacher Transistorverstärker.- 9.2 Rückgekoppelte Verstärker.- 9.2.1 Die Realisierung der Rückkopplung.- 9.2.2 Beeinflussung der Frequenzeigenschaften.- 9.3 Aktive Filter.- 9.3.1 Vorbemerkungen.- 9.3.2 Synthese eines elektronischen Filters.- Anhang E: Korrespondenzen der Laplace-Transformation.- Anhang F: Elemente der Quantenmechanik.- Aufgaben.- Lösungen.- Namen- und Sachverzeichnis.

O autorze

Der zweite Band entspricht dem weitergehenden Lehrstoff der Pflichtvorlesung "Grundlagen der Elektrotechnik". Zusammen mit dem ersten Band steht dem Elektrotechnikstudenten mit diesem Werk ein effektives Lern- und Nachschlagewerkzeug für diesen Teil des Grundstudiums bereit. Wie beim ersten Teil wurden in der 5. Auflage neuere Entwicklungen des Fachgebiets berücksichtigt.

Blurb

Der zweite Band stellt den weitergehenden Lehrstoff der Vorlesung "Grundlagen der Elektrotechnik" bereit und gibt einen Ausblick in modernere, abstraktere Theorien und Verfahren, die für den Ingenieur zunehmend wichtiger werden. Die Schwerpunkte des Werks liegen in der Netzwerktheorie und der ausführlichen Herleitung der physikalischen Grundlagen. Gemäß den Anforderungen an der Hochschule sind die dargestellten Methoden von großer Allgemeingültigkeit. Sie bilden auch die Grundlage für das Verständnis weitergehender Lehrveranstaltungen. Für die Einarbeitung des Lehrstoffs empfiehlt es sich, die am Ende des Buches aufgeführten Übungsaufgaben zu lösen. Musterlösungen werden bereitgestellt. Für die 5. Auflage wurden die Inhalte den neueren Entwicklungen des Fachgebiets angepasst.