Physikalische und elektrotechnische Grundlagen für Informatiker

ISBN-13: 9783540069003 / Niemiecki / Miękka / 1974 / 420 str.

W. Hahn;F.L. Bauer

Opis

Die "Empfehlungen zur Ausbildung auf dem Gebiet der Daten verarbeitung" des Bundesministers fur wissenschaftliche For schung (1968) und die daraufhin gefaBte "Gemeinsame Stel lungnahme des Fachausschusses Informationsverarbeitung der GAMM (Gesellschaft fur Angewandte Mathematik und Mechanik) und des Fachausschusses 6 der NTG (Nachrichtentechnische Gesellschaft)" von 1969 haben in Deutschland zum Aufbau des Informatik-Studiums gefuhrt, der sich auch in einer "Rahmen ordnung fur die Diplom-Prufung in Informatik" niedergeschla gen hat. Man hat dabei den Diplom-Informatiker deutlich yom Diplom-Ingenieur der Elektrotechnik, der Nachrichtentechnik abgegrenzt. Man hat aber glucklicherweise auch darauf geach tet, daB der Diplom-Informatiker eine Verst ndigungsmoglich keit mit dem Ingenieur beh lt und ist nicht in den Fehler verfallen, einen abgekapselten, nur theoretisch-mathematisch interessierten Informatiker anzustreben. Zwar nimmt die Ma thematik teils ihrer unmittelbaren Anwendung wegen, teils als Element der formalen Bildung, die fur Informatiker so ungeheuer wichtig ist wichtiger manchmal als fur Mat- matik. er einen prominenten Anteil der Randstudien des - formatikers ein. Aber auch die Grundlagen der Physik und Elektrotechnik muB der Informatiker beherrschen, wenn er die Brucke zum Ingenieur betreten will. Das vorliegende Buch, aus Vorlesungen entstanden, versucht, aus der uberw ltigenden Fulle des Stoffes die wichtigsten, fur das Verst ndnis einerseits, fur die unmittelbare Anwen dung andererseits unumg nglichen Grundlagen der Physik und Elektrotechnik herauszulosen und unter einem einheitlichen Gesichtspunkt darzustellen. Es ist ein Buch fur Informatiker VI und macht deshalb oft dort Abstriche, wo der Physiker, wo der Elektroingenieur mehr erwarten wUrde."

Spis treści

I Elektrizität und Magnetismus.- A. Elektrische Felder.- 1. Elektrische Ladungen.- 2. Das COULOMBsche Gesetz.- 3. Elektrisches Feld.- 4. Elektrostatisches Potential.- 5. Ladungsverteilung auf Leitern.- 6. Influenz.- 7. Kapazität.- 8. Energie im elektrostatischen Feld.- 9. Dielektrische Verschiebung.- 10. Materie im elektrischen Feld.- 11. Räumlich verteilte Ladungen.- B. Elektrische Ströme in Leitern.- 1. Stromstärke.- 2. Stromdichte.- 3. Grundgesetze des Strömungsfeldes.- 3.1. OHMsches Gesetz in Elementarform.- 3.2. 1. KIRCHHOFFscher Satz im Strömungsfeld.- 3.3. 2. KIRCHHOFFscher Satz im Strömungsfeld.- 4. Ströme in linearen Netzen.- 5. Arbeit und Leistung elektrischer Ströme.- 6. Leerlauf- und Klemmenspannung von Stromquellen.- 7. Mechanismen der Stromleitung in Festkörpern.- 7.1. Atomaufbau.- 7.2. Leitfähigkeit von Metallen.- 7.3. Leitfähigkeit von Halbleitern.- 8. Thermoelektrische Effekte.- C. Magnetische Felder.- 1. 2. COULOMBsches Gesetz.- 2. Magnetisches Feld.- 3. Materie im magnetischen Feld.- 3.1. Diamagnetische Stoffe.- 3.2. Paramagnetische Stoffe.- 3.3. Ferromagnetische Stoffe.- 4. Magnetische Felder elektrischer Ströme.- 4.1. Durchflutungsgesetz.- 4.2. Gesetz von BIOT-SAVART.- 5. Magnetische Spannung.- D. Elektromagnetische Wechselwirkungen.- 1. Kraftwirkungen auf einen stromführenden Leiter.- 2. Halleffekt.- 3. Induktion.- 4. Selbstinduktion.- 5. Energie im magnetischen Feld.- 6. Gegeninduktion.- 7. Verschiebungsstrom.- 8. MAXWELLsche Gleichungen.- 9. Energietransport im elektromagnetischen Feld.- II Netzwerke.- A. Lineare Netzwerke bei sinusförmiger Erregung.- 1. Komplexe KIRCHHOFFsche Sätze.- 2. Zweipole.- 3. Vierpole.- 4. Leitungen.- B. Lineare Netzwerke bei allgemeiner Erregung.- 1. Allgemeine Gesetze der Ausgleichsvorgänge.- 2. FOURIER-Reihen.- 3. FOURIER-Integral.- 4. LAPLACE-Transformation.- C. Systemtheorie.- III Impulstechnik.- A. Schalter.- 1. Idealer Schalter.- 2. Nichtidealer Schalter.- B. Elektronische Schalter.- 1. Halbleiter-Diode.- 1.1. Halbleiter-Halbleiter-Diode.- 1.2. Metall-Halbleiter-Diode.- 2. Bipolarer Transistor.- 3. Unipolarer Transistor.- 3.1. Sperrschicht-Feldeffekttransistor.- 3.2. Isolierschicht-Feldeffekttransistor mit einfacher Isolierschicht.- 3.3. Isolierschicht-Feldeffekttransistor mit doppelter Isolierschicht.- C. Impulsverformung.- 1. Impulseigenschaften passiver Schaltungen.- 2. Impulseigenschaften aktiver Schaltungen.- 2.1. Schaltungen mit bipolaren Transistoren.- 2.2. Schaltungen mit MOS-Transistoren.- D. Erzeugung periodischer Pulsfunktionen.- 1. Sinusfunktion.- 2. Rechteckfunktion.- IV Schaltungen digitaler Rechenanlagen.- A. Verknüpfungsschaltungen.- 1. Schaltungen mit Dioden.- 2. Schaltungen mit bipolaren Transistoren.- 2.1. TTL-Technik.- 2.2. ECL-Technik.- 3. Schaltungen mit MOS-Transistoren.- 3.1. p-MOS-Technik.- 3.2. n-MOS-Technik.- 3.3. CMOS-Technik.- B. Bistabile Schaltungen.- 1. Taktsteuerung.- 2. Funktion.- C. Speicher.- 1. Ferromagnetische Speicher.- 1.1. Magnetomotorische Speicher.- 1.2. Magnetkernspeicher.- 1.3. Dünnschichtspeicher.- 1.4. Zylinder-Domänen-Speicher.- 2. Halbleiterspeicher.- 2.1. Schreib/Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff.- 2.2. Schreib/Lesespeicher mit seriellem Zugriff.- 2.3. Festwertspeicher.- 2.4. Assoziativ-Speicher.- Nachwort.- Literatur.- Namen- und Sachverzeichnis.