Grundlagen der Elektrotechnik: 1. Gleichstrom und Elektromagnetismus
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Berlin
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[19]65
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INHALTSVERZEICHNIS
EINLEITUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I . DER AIEICHDTROM UND SEINE GESETZE . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .
A . S T R O M K R E I S E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
1 . DER ELEKTRISCHE STROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A) VOM WESEN DER ELEKTRIZITAET . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B) DAS GALVANISCHE ELEMENT ALS SPANNUNGSQUELLE . . . . . . . . . . .
C ) DIE FORTPFLANZUNG DER ELEKTRIZITAET . . . . . . . . . . . . . . . .
D ) DER LEITUNGSMECHANISMUS IN LEITERN. ISOLATOREN UND HALBLEITERN . .
E) DIE WIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMES . . . . . . . . . . . . .
F ) ELEKTRIZITAETSMENGE UND STROMSTAERKE . . . . . . . . . . . . . . . .
G) DIE MESSUNG DER STROMSTAERKE . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . DER ELEKTRISCHE WIDERSTAND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A ) GROESSE DES -WIDERSTANDES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B) DIE ABHAENGIGKEIT DES WIDERSTANDES VON DER TEMPERATUR . . . . . .
C) REYLIERWIDERSTAENDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 . DAS OHMSCHE GESETZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A ) BEZIEHUNGEN ZWISCHEN DER ELEKTROMOTORISCHEN KRAFT. DEM WIDERSTAND
UND DER STROMSTAERKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B) DIE SPANNUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C ) REIHENSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . . . . . . . . . . . . . . . .
D ) REIHENSCHALTUNG VON SPANNUNGSQUELLEN . . . . . . . . . . . . . .
E ) DER LEITUNGSWIDERSTAND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
F ) DIE MESSUNG DER SPANNUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 . DIE STROMVERZWEIGUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A ) DAS ERSTE KIRCHHOFFSCHE GESETZ . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B) PARALLELSCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . . . . . . . . . . . . . . . .
C ) PARALLELSCHALTUNG VON SPANNUNGSQUELLEN . . . . . . . . . . . . . .
D) GEMISCHTE SCHALTUNG VON WIDERSTAENDEN . . . . . . . . . . . . . .
E) BLESSBEREICHERWEITERUNG FUER STROMMESSER . . . . . . . . . . . . . .
F ) ISOLATIONSWIDERSTAND UND ERDSCHLUSS . . . . . . . . . . . . . . . .
G) BERECHNUNG VON NETZWERKEN DURCH UMFORMUNG . . . . . . . . . .
H) DAS ZWEITE KIRCHHOFFSCHE GRSETZ . . . . . . . . . . . . . . . . .
I ) DER SPANNUNGSTEILER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
K) BERECHNUNG BELIEBIGER SETZWERKE . . . . . . . . . . . . . . . . .
1) DIE WHEATST. ONESCHE BRUECKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
M ) DIE KOMPNS;ITIONSSCHAL TUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 . WEITERE HILFSMITTEL ZUR BERECHNUNG VON VERZWEIGTEN STROMKREISEN . .
. A ) DAS UBERLAGERUNGSGESETZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B) DIE ZWEIPOLTHEORIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : .
B . E L E K T R I S C H E A R B E I T U N D L E I S T U N G . . . . . .
. . . . . . . . . . .
1 . WAERMEWIRKUNGEN DES ELEKTRISCHEN STROMES . . . . . . . . . . . . . .
A ) DAS JOULESCHE GESETZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B) ELEKTRISCHE ARBEIT UND LEISTUNG . . . . . . . . . . . . . . . . .
C ) BEZIEHUNGEN ZWISCHEN ELEKTRISCHER UND MECHANISCHER ARBEIT UNDWIIRME
IMAGE 2
INHALTAVENEICHNIS V1I
D) MESSUNG ELEKTRISCHER LEISTUNG UND AIBEIT . . . . . . . . . . . . . 82
E) DER TARIF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
F) DIE UBERTRAGUNG ELEKTRIECHER LEISTUNG . . . . . . . . . . . . . . .
94
G) ERWAERMUNG ELEKTRISCHER LEITUNGEN. APPARATE UND MASCHINEN . . . . 101
2 . PRAKTISCHE ANWENDUNG DER WLMEWIRKUNGEN . . . . . . . . . . . . . 108
A ) ELEKTRISCHE BELEUCHTUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
108
B) ELEKTRISCHE HEIZUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
C) ELEKTRISCHES SCHWEISSEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
114
3 . ANDERE ENERGIEUMFORMUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
115
A ) THERMOELEKTRIZITAET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
115
B) FOTOELEKTRIZITIIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
117
4 . DIE GALVANISCHEN ELEMENTE UND DIE ELEKTROLYTISCHE STROMLEITUNG . . .
. A ) DIE ELEKTROCHEMISCHE ENERGIEUMWANDLUNG . . . . . . . . . . . . .
B) DIS~OZIATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C ) DAS ELEKTROCHEMISCHE POTENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D) DIE GALVANISCHEN ELEMENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
E) DIE AKKUMULATOREN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
F ) DIE ELEKTROLYTISCHE STROMLEITUNG . . . . . . . . . . . . . . . . .
G) BERECHNUNG DER EMK EINES GALVANISCHEN ELEMENTES AUS DER VERBIN-
DUNGSWAERME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I1 . ELEKTROMAGNETISMUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 143
A . D E R M A G N E T I S M U S U N D S E I N E B E S T I M M U N G S G
R OE SS E N . . . . . . . . . 143
1 . GRUNDBEGRIFFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
113
A ) MAGNETE UND MAGNETPOLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
B ) DAS MAGNETFELD. INDUKTION UND INDUKTIONSFLUSS . . . . . . . . . . 143
C ) DIE INDUKTIONSWIRKUNG DURCH BEWEGUNG . . . . . . . . . . . . . 145
D) DIE PRAKTISCHEANWENDUNG DER INDUKTIONSWIRKUNGEN . . . . . . . . 146
2 . WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN STROMLEITERN UND MAGNETFELD . . . . . . .
148 A ) DAS MAGNETFELD EINES STROMLEITERS . . . . . . . . . . . . . . .
. 148
B) KRAFTWIRKUNGEN EINES MAGNETFELDES AUF EINEN STROMLEITER (ELEKTRODYNE-
MISCHE WIRKUNGEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
C) PRAKTISCHE ANWENDUNG DER ELEKTRODYNAMISCHEN WIRKUNGEN . . . . . . 151
D ) DAS GEGENDREHMOMENT DER DYNAMOMASCHINEN . . . . . . . . . . . 153
E) DIE GEGEN-EMK DER ELEKTROMOTOREN . . . . . . . . . . . . . . . 154
B . E L E K T R O M A G N E T E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 157
1 . SPULEN OHNE EISEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
157
A ) DURCHFLUTUNG UND FELDSTARKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
157
B) DIE STROMSCHLEIFE UND DAS SOLENOID . . . . . . . . . . . . . . . 160
C ) DIE KREISRINGSPULE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
D) KRAFTWIRKUNG ZWISCHEN ZWEI PARALLELEN STROMLEITERN . . . . . . . .
163
2 . DIE MAGNETISIERUNG DES EISENS . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1O4
A ) DAS EISEN IM MAGNETFELD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
B) DIE KREISRINGSPULE MIT EISENKERN . . . . . . . . . . . . . . . . .
164
C ) DER MAGNETISCHE WIDERDTAND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
D ) DIE MAGNETISCHE SPANNUNG UND DER MAGNETISCHE KREIE . . . . . . . 188
E) PARALLELSCHALTUNG MAGNETISCHER KREISE . . . . . . . . . . . . . . 173
F ) DIE MAGNETISCHE STREUUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
G) DIE HYSTERESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
H) DIE WIRBELSTROME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
3 . INDUKTIONSWIRKUNGEN BEI RUHENDEM FELDE DURCH FLUSSAENDERUNGEN . . . .
18P 8) GLNICBFBRMIGE FLUSSIINDERUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
184
B) RICHTUNG DER INDUZIERTEN EMK . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
IMAGE 3
C) GRAFISCHE DARSTELLUNG DER FLUSSBNDERNNG . . . D) UNGLEICHFBRMIGE
FLUSSIINDERUNG . . . . . . .
E) MGEBRAIECHER MITTELWERT DER INDUKTIONS-EMK 4 . DIE SELBSTIND&TION . .
. . . . . . . . . . .
A) DER SELBSTINDUKTIONSKWFFIZIENT . . . . . . .
B) GLEICHSTROMKREIS MIT SELBSTINDUKTION . . . . C) GRBSSE DER
OFFNNNGSINDUKTION . . . . . . . .
D) MITTEL ZUR VERMINDERUNG DER SELBSTINDUKTION E) DROSSELSPULEN MIT
EISENKERN . . . . . . . .
6 . DIE GEGENSEITIGE INDUKTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
203
A ) DER KOEFFIZIENT DER GEGENSEITIGEN INDUKTION . . . . . . . . . . . .
203
B) MAGNETISCHE KOPPLUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
6 . ZUGKRAFT VON MAGNETPOLEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
A ) ENERGIEINHALT MAGNETISCHER FELDER . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
B) ENERGIEINHALT DES MAGNETFELDES IM EISEN . . . . . . . . . . . . . 208
C) GR6SSE DER ZUGKRAFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
D) BERECHNUNG VON ELEKTROMAGNETEN . . . . . . . . . . . . . . . . 210
(11 . DAN ELEKIRISAHE FELD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 217
A . DIE S T R B M U N G IM RIBNMLICHEN LEITER . . . . . . . . . . . . .
. . 217
1 . FELDSTAERKE UND POTENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
217
2 . STRBMUNGSFELD EINER KUGEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
220
B . DAN E L E K T R I S C H E F E L D IN ISOLATOREN . . . . . . . . . .
. . . . . . 223
1 . DIE BESTIMMUNGSGRBSSEN DES ELEKTRISCHEN FELDES . . . . . . . . . . .
223
A) ELCKTRIRCBE LADUNG UND KAPAZITIIT . . . . . . . . . . . . . . . . 223
B) DIE ELEKTRISCHE VERSCHIEBUNGSDICHTE UND DER VERSCHIEBUNGSFLUSS . . .
225 C) DIELEKTRISCHER VERSCHIEBUNGSSTROM . . . . . . . . . . . . . . . .
227
D) KONDENEATOREN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
E) DAS RLPKTRISCHE POTENTIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
F ) DER ENERGIEINHALT DES ELEKTRISCHEN FELDEE . . . . . . . . . . . . .
232
G) DIE DIELEKTRISCHEN VERLUSTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
234
H) INFLUENZWI~ KUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
236
2 . BENONDERE FELDIORMEN UND KAPAZITAETEN . . . . . . . . . . . . . . .
237
S) DAS HOMOGENE FELD IM GESCHICHTETEN IEOLIERMA~RIAL . . . . . . . . 237
B) ZWEI KONZENTRISCHE KUGELN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
C) KAPAZITIIT UND FELD EINER EINZELNEN KUGEL . . . . . . . . . . . 240
D) KOAXIALE ZY1II;DER (KONZENTRISCHES KABEL) . . . . . . . . . . . . .
241
E) PARALLELE ZYLINDER (DOPPEIIEITUNG) . . . . . . . . . . . . . . . . .
242
8 . DER KONDENSATOR IM GLEICHSTROMKREIS . . . . . . . . . . . . . . . .
244
A) DIE LSDUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
B) DIE ENTLADUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
C ) ENTLADUNG EINES KONDENSATORS IIHER EINEN STROMKREIS MIT
SELBSTINDUKTION 247
VERZEICHNIS DER BEISPIELE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 264
VERZEICHNIS DER GLEICHUNGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 264
S~CHWORTVERZEICHNIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . !W
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