Elektrotechnik:
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München
Pearson
2011
|
| Series: | Always learning
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Beinhaltet die bisher als Einzelbd. erschienenen Bücher: Grundlagen der Elektrotechnik 1 und 2 ; hier auch später erschienene, unveränderte Nachdrucke |
| Physical Description: | 631 S. graph. Darst. |
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INHALTSUEBERSICHT
VORWORT 15
TEIL I ERFAHRUNGSSAETZE, BAUELEMENTE,
GLEICHSTROMSCHALTUNGEN IG
KAPITEL 1 DAS ELEKTROSTATISCHE FELD 21
KAPITEL 2 DAS STATIONAERE ELEKTRISCHE STROEMUNGSFELD 85
KAPITEL 3 EINFACHE ELEKTRISCHE NETZWERKE 115
KAPITEL 4 STROMLEITUNGSMECHANISMEN 157
KAPITEL 5 DAS STATIONAERE MAGNETFELD 181
KAPITEL 6 DAS ZEITLICH VERAENDERLICHE ELEKTROMAGNETISCHE FELD 239
TEIL II PERIODISCHE UND NICHT PERIODISCHE SIGNALFORMEN 30G
KAPITEL 7 DER UEBERGANG ZU DEN ZEITABHAENGIGEN STROM- UND SPANNUNGSFORMEN
311
KAPITEL 8 WECHSELSPANNUNG UND WECHSELSTROM 325
KAPITEL 9 ZEITLICH PERIODISCHE VORGAENGE BELIEBIGER KURVENFORM 421
KAPITEL 10 SCHALTVORGAENGE IN EINFACHEN ELEKTRISCHEN NETZWERKEN 461
KAPITEL 11 DIE LAPLACE-TRANSFORMATION 511
ANHANG A VEKTOREN 545
ANHANG B ORTHOGONALE KOORDINATENSYSTEME 553
ANHANG C ERGAENZUNGEN ZUR INTEGRALRECHNUNG 561
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1011551144
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
ANHANG D PHYSIKALISCHE GRUNDBEGRIFFE 56G
ANHANG E KOMPLEXE ZAHLEN 575
ANHANG F ERGAENZUNGEN ZU DEN ORTSKURVEN 583
ANHANG G ERGAENZUNGEN ZUR FOURIER-ENTWICKLUNG 593
ANHANG H KLEINE MATHEMATISCHE FORMELSAMMLUNG 603
LITERATURVERZEICHNIS 613
VERZEICHNIS DER VERWENDETEN SYMBOLE 615
REGISTER 623
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT 15
TEIL I ERFAHRUNGSSAETZE, BAUELEMENTE, GLEICHSTROMSCHALTUNGEN IG
KAPITEL 1 DAS ELEKTROSTATISCHE FELD 21
1.1 DIE ELEKTRISCHE LADUNG 23
1.2 DAS COULOMB SCHE GESETZ 24
1.3 DIE ELEKTRISCHE FELDSTAERKE 25
1.4 UEBERLAGERUNG VON FELDERN 27
1.5 KRAEFTE ZWISCHEN LADUNGSVERTEILUNGEN 30
1.6 LADUNGSDICHTEN 32
1.7 DARSTELLUNG VON FELDERN 33
1.7.1 FELDBILD FUER ZWEI PUNKTLADUNGEN 35
1.7.2 QUALITATIVE DARSTELLUNG VON FELDBILDERN 37
1.8 DAS ELEKTROSTATISCHE POTENTIAL 37
1.8.1 DAS POTENTIAL EINER PUNKTLADUNG 40
1.8.2 AEQUIPOTENTIALFLAECHEN 42
1.9 DIE ELEKTRISCHE SPANNUNG 43
1.10 DIE ELEKTRISCHE FLUSSDICHTE 44
1.11 DAS VERHALTEN DER FELDGROESSEN BEI EINER FLAECHENLADUNG 47
1.12 FELDSTAERKE AN LEITENDEN OBERFLAECHEN 51
1.13 DIE INFLUENZ 53
1.13.1 DUENNE LEITENDE PLATTEN IM HOMOGENEN FELD 53
1.13.2 IM LEITENDEN KOERPER EINGESCHLOSSENER HOHLRAUM 55
1.14 DIE DIELEKTRISCHE POLARISATION 57
1.15 KRAEFTE IM INHOMOGENEN FELD 63
1.16 SPRUNGSTELLEN DER DIELEKTRIZITAETSKONSTANTEN 64
1.17 DIE KAPAZITAET 66
1.17.1 DER PLATTENKONDENSATOR 67
1.17.2 DER KUGELKONDENSATOR 68
1.18 EINFACHE KONDENSATORNETZWERKE 71
1.19 PRAKTISCHE AUSFUEHRUNGSFORMEN VON KONDENSATOREN 73
1.19.1 DER VIELSCHICHTKONDENSATOR 73
1.19.2 DER DREHKONDENSATOR 74
1.19.3 DER WICKELKONDENSATOR 75
1.20 DIE TEILKAPAZITAETEN 75
1.21 DER ENERGIEINHALT DES FELDES 76
ZUSAMMENFASSUNG 80
UEBUNGSAUFGABEN 81
IMAGE 4
KAPITEL 2 DAS STATIONAERE ELEKTRISCHE STROEMUNGSFELD 85
2.1 DER ELEKTRISCHE STROM 87
2.2 DIE STROMDICHTE 89
2.3 DEFINITION DES STATIONAEREN STROEMUNGSFELDES 92
2.4 LADUNGSTRAEGERBEWEGUNG IM LEITER 92
2.5 DIE SPEZIFISCHE LEITFAEHIGKEIT UND DER SPEZIFISCHE WIDERSTAND 94 2.6
DAS OHM SCHE GESETZ 97
2.7 PRAKTISCHE AUSFUEHRUNGSFORMEN VON WIDERSTAENDEN 102
2.7.1 FESTWIDERSTAENDE 102
2.7.2 EINSTELLBARE WIDERSTAENDE 104
2.7.3 WEITERE WIDERSTAENDE 104
2.8 DAS VERHALTEN DER FELDGROESSEN AN GRENZFLAECHEN 105
2.8.1 VERSCHWINDENDE LEITFAEHIGKEIT IN EINEM TEILBEREICH 107 2.8.2
PERFEKTE LEITFAEHIGKEIT IN EINEM TEILBEREICH 107
2.9 ENERGIE UND LEISTUNG 108
ZUSAMMENFASSUNG 111
UEBUNGSAUFGABEN 112
KAPITEL 3 EINFACHE ELEKTRISCHE NETZWERKE 115
3.1 ZAEHLPFEILE 117
3.2 SPANNUNGS- UND STROMQUELLEN 119
3.3 ZAEHLPFEILSYSTEME 121
3.4 DIE KIRCHHOFF SEHEN GLEICHUNGEN 121
3.5 EINFACHE WIDERSTANDSNETZWERKE 125
3.5.1 DER SPANNUNGSTEILER 130
3.5.2 DER BELASTETE SPANNUNGSTEILER 132
3.5.3 MESSBEREICHSERWEITERUNG EINES SPANNUNGSMESSGERAETES 134 3.5.4 DER
STROMTEILER 135
3.5.5 MESSBEREICHSERWEITERUNG EINES STROMMESSGERAETES 136 3.5.6
WIDERSTANDSMESSUNG 136
3.6 REALE SPANNUNGS- UND STROMQUELLEN 139
3.7 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN QUELLE UND VERBRAUCHER 141
3.7.1 ZUSAMMENSCHALTUNG VON SPANNUNGSQUELLEN 141
3.7.2 LEISTUNGSANPASSUNG 142
3.7.3 WIRKUNGSGRAD 145
3.8 DAS UEBERLAGERUNGSPRINZIP 147
3.9 ANALYSE UMFANGREICHER NETZWERKE 149
ZUSAMMENFASSUNG 154
UEBUNGSAUFGABEN 155
KAPITEL 4 STROMLEITUNGSMECHANISMEN 157
4.1 STROMLEITUNG IM VAKUUM 159
4.2 STROMLEITUNG IN GASEN 163
4.3 STROMLEITUNG IN FLUESSIGKEITEN 164
IMAGE 5
4.4 LADUNGSTRANSPORT IN HALBLEITERN 168
4.4.1 DER PN-UEBERGANG 172
4.4.2 DIE DIODE 175
ZUSAMMENFASSUNG 177
UEBUNGSAUFGABEN 178
KAPITEL 5 DAS STATIONAERE MAGNETFELD 181
5.1 MAGNETE 183
5.2 KRAFT AUF STROMDURCHFLOSSENE DUENNE LEITER 185
5.3 KRAFT AUF GELADENE TEILCHEN 189
5.4 DEFINITION DER STROMSTAERKE 189
5.5 DIE MAGNETISCHE FELDSTAERKE 192
5.6 DAS OERSTED SCHE GESETZ 193
5.7 DIE MAGNETISCHE FELDSTAERKE EINFACHER LEITERANORDNUNGEN 195 5.7.1
UNENDLICH LANGER KREISFOERMIGER LINIENLEITER 195
5.7.2 TOROIDSPULE 196
5.7.3 LANG GESTRECKTE ZYLINDERSPULE 198
5.8 DIE MAGNETISCHE SPANNUNG 200
5.9 DER MAGNETISCHE FLUSS 201
5.10 DIE MAGNETISCHE POLARISATION 201
5.10.1 DIAMAGNETISMUS 205
5.10.2 PARAMAGNETISMUS 205
5.10.3 FERROMAGNETISMUS 206
5.10.4 DAUERMAGNETE 208
5.11 DAS VERHALTEN DER FELDGROESSEN AN GRENZFLAECHEN 210
5.12 DIE ANALOGIE ZWISCHEN ELEKTRISCHEM UND MAGNETISCHEM KREIS 212 5.13
DIE INDUKTIVITAET 216
5.13.1 INDUKTIVITAET DER RINGKERNSPULE 217
5.13.2 INDUKTIVITAET EINER DOPPELLEITUNG 2IG
5.14 DER MAGNETISCHE KREIS MIT LUFTSPALT UND DER A L -W/EIT 223
5.14.1 ZUSAMMENHANG VON LUFTSPALTLAENGE UND WINDUNGSZAHL 225 5.14.2
ZUSAMMENHANG VON LUFTSPALTLAENGE UND FLUSSDICHTE 227 5.15 PRAKTISCHE
AUSFUEHRUNGSFORMEN VON INDUKTIVITAETEN 22G
5.15.1 DRAHTGEWICKELTE LUFTSPULEN 22G
5.15.2 PLANARE LUFTSPULEN 232
5.15.3 SPULEN MIT HOCHPERMEABLEN KERNEN 232
ZUSAMMENFASSUNG 234
UEBUNGSAUFGABEN 235
KAPITEL 6 DAS ZEITLICH VERAENDERLICHE ELEKTROMAGNETISCHE FELD 239 6.1 DAS
INDUKTIONSGESETZ 241
6.2 DIE SELBSTINDUKTION 254
6.3 EINFACHE INDUKTIVITAETSNETZWERKE 255
6.4 DIE GEGENINDUKTION 256
6.4.1 DIE GEGENINDUKTIVITAET ZWEIER DOPPELLEITUNGEN 260
6.4.2 DIE KOPPELFAKTOREN 265
IMAGE 6
6.5 DER ENERGIEINHALT DES FELDES 266
6.5.1 DIE ENERGIEBERECHNUNG AUS DEN FELDGROESSEN 269
6.5.2 DIE HYSTERESEVERLUSTE 271
6.6 ANWENDUNG DER BEWEGUNGSINDUKTION 273
6.6.1 DAS GENERATORPRINZIP 273
6.6.2 DAS DREHSTROMSYSTEM 276
6.7 ANWENDUNG DER RUHEINDUKTION 280
6.7.1 DER VERLUSTLOSE UEBERTRAGER 281
6.7.2 DIE PUNKTKONVENTION 286
6.7.3 DER VERLUSTLOSE STREUFREIE UEBERTRAGER 2G2
6.7.4 DER IDEALE UEBERTRAGER 293
6.7.5 DIE WIDERSTANDSTRANSFORMATION 295
6.7.6 ERSATZSCHALTBILDER FUER DEN VERLUSTLOSEN UEBERTRAGER 295 6.7.7 DER
VERLUSTBEHAFTETE UEBERTRAGER 300
6.7.8 DER SPARTRANSFORMATOR 301
ZUSAMMENFASSUNG 303
UEBUNGSAUFGABEN 304
TEIL II PERIODISCHE UND NICHT PERIODISCHE SIGNALFORMEN 309
KAPITEL 7 DER UEBERGANG ZU DEN ZEITABHAENGIGEN STROM- UND SPANNUNGSFORMEN
311
7.1 VORBETRACHTUNGEN 312
7.2 MODELLBILDUNG 314
7.3 QUASISTATIONAERE RECHNUNG 315
7.4 DIE NETZWERKANALYSE 316
7.5 KURVENFORMEN UND IHRE KENNGROESSEN BEI ZEITLICH PERIODISCHEN VORGAENGEN
317
ZUSAMMENFASSUNG 322
UEBUNGSAUFGABEN 323
KAPITEL 8 WECHSELSPANNUNG UND WECHSELSTROM 325
8.1 DAS ZEIGERDIAGRAMM 327
8.1.1 DER OHMSCHE WIDERSTAND AN WECHSELSPANNUNG 331
8.1.2 DIE INDUKTIVITAET AN WECHSELSPANNUNG 332
8.1.3 DIE KAPAZITAET AN WECHSELSPANNUNG 333
8.2 KOMPLEXE WECHSELSTROMRECHNUNG 337
8.2.1 DER UEBERGANG ZUR SYMBOLISCHEN METHODE 337
8.2.2 DIE BERECHNUNG VON NETZWERKEN MIT DER SYMBOLISCHEN METHODE 338
8.2.3 GEGENUEBERSTELLUNG DER UNTERSCHIEDLICHEN VORGEHENSWEISEN .. . 344
8.2.4 STROM-SPANNUNGS- UND WIDERSTANDSDIAGRAMM 349
8.2.5 UMRECHNUNG ZWISCHEN IMPEDANZ UND ADMITTANZ 350
8.3 FREQUENZABHAENGIGE SPANNUNGSTEILER 352
IMAGE 7
8.4 FREQUENZKOMPENSIERTER SPANNUNGSTEILER 358
8.5 RESONANZERSCHEINUNGEN 360
8.5.1 DER SERIENSCHWINGKREIS 360
8.5.2 DER PARALLELSCHWINGKREIS 369
8.6 WECHSELSTROM-MESSBRUECKEN 375
8.6.1 DIE WIEN-BRUECKE 376
8.6.2 DIE MAXWELL-WIEN-BRUECKE 378
8.7 ORTSKURVEN 379
8.7.1 ORTSKURVE FUER DIE IMPEDANZ EINER RL-REIHENSCHALTUNG 380 8.7.2
UMRECHNUNG ZWISCHEN IMPEDANZ UND ADMITTANZ 381 8.7.3 ORTSKURVE FUER DIE
ADMITTANZ EINER RL-REIHENSCHALTUNG 384 8.7.4 ALLGEMEINE
GESETZMAESSIGKEITEN BEI DER INVERSION
VON ORTSKURVEN 385
8.7.5 ORTSKURVEN BEI KOMPLIZIERTEREN NETZWERKEN 386
8.8 ENERGIE UND LEISTUNG BEI WECHSELSPANNUNG 389
8.8.1 WIRKLEISTUNG 390
8.8.2 BLINDLEISTUNG 391
8.8.3 SCHEINLEISTUNG UND LEISTUNGSFAKTOR 393
8.8.4 KOMPLEXE LEISTUNG 398
8.9 LEISTUNGSANPASSUNG 400
8.9.1 LASTIMPEDANZ MIT EINSTELLBAREM WIRK-UND BLINDWIDERSTAND .. 401
8.9.2 REINER WIRKWIDERSTAND ALS VERBRAUCHER 402
8.10 BLINDSTROMKOMPENSATION 403
8.11 LEISTUNG BEIM DREHSTROMSYSTEM 405
8.11.1 STERNSCHALTUNG MIT STERNPUNKTLEITER 405
8.11.2 STERNSCHALTUNG OHNE STERNPUNKTLEITER 407
8.11.3 DREIECKSCHALTUNG 410
8.11.4 BESONDERE EIGENSCHAFTEN DES DREHSTROMSYSTEMS 412 ZUSAMMENFASSUNG
417
UEBUNGSAUFGABEN 418
KAPITEL 9 ZEITLICH PERIODISCHE VORGAENGE BELIEBIGER KURVENFORM 421 G.L
GRUNDLEGENDE BETRACHTUNGEN 423
9.2 DIE HARMONISCHE ANALYSE 427
9.2.1 DIE KOMPLEXE FORM DER FOURIER-REIHE 433
9.2.2 VEREINFACHUNGEN BEI DER BESTIMMUNG DER FOURIER-KOEFFIZIENTEN 435
9.2.3 TABELLARISCHE ZUSAMMENSTELLUNG WICHTIGER FOURIER-REIHEN . . . 442
9.2.4 DIE LINIENSPEKTREN 443
9.3 ANWENDUNG DER FOURIER-REIHEN IN DER SCHALTUNGSANALYSE 444 9.3.1 DER
ABLAUFPLAN 444
9.3.2 EINE EINFACHE SCHALTUNG 445
9.3.3 DIE ERZEUGUNG VON SUBHARMONISCHEN 447
9.3.4 EFFEKTIVWERT UND LEISTUNG 450
9.3.5 WEITERE KENNGROESSEN 456
ZUSAMMENFASSUNG 459
UEBUNGSAUFGABEN 459
IMAGE 8
KAPITEL 10 SCHALTVORGAENGE IN EINFACHEN ELEKTRISCHEN NETZWERKEN 461
10.1 RC-REIHENSCHALTUNG AN GLEICHSPANNUNG 464
10.2 REIHENSCHALTUNG VON KONDENSATOR UND STROMQUELLE 467
10.3 RL-REIHENSCHALTUNG AN GLEICHSPANNUNG 468
10.4 PARALLELSCHALTUNG VON INDUKTIVITAET UND SPANNUNGSQUELLE 470 10.5
SCHALTVORGAENGE IN NETZWERKEN MIT WECHSELSPANNUNGSQUELLEN 471 10.6
QUELLEN MIT PERIODISCHEN, NICHT SINUSFOERMIGEN STROM- UND SPANNUNGSFORMEN
475
10.7 KONSEQUENZEN AUS DEN STETIGKEITSFORDERUNGEN 477
10.8 VEREINFACHTE ANALYSE FUER NETZWERKE MIT EINEM ENERGIESPEICHER 478
10.8.1 KONDENSATOR UND WIDERSTANDSNETZWERK 478
10.8.2 INDUKTIVITAET UND WIDERSTANDSNETZWERK 480
10.9 SPANNUNGSWANDLERSCHALTUNG 484
10.10 WIRKUNGSGRADBETRACHTUNGEN BEI SCHALTVORGAENGEN 488
10.11 ZUSAMMENFASSUNG 494
10.12 NETZWERKE MIT MEHREREN ENERGIESPEICHERN 494
10.12.1 SERIENSCHWINGKREIS AN GLEICHSPANNUNG 499
10.12.2 SERIENSCHWINGKREIS AN PERIODISCHER SPANNUNG 503
ZUSAMMENFASSUNG 507
UEBUNGSAUFGABEN 508
KAPITEL 11 DIE LAPLACE-TRANSFORMATION 511
11.1 DAS FOURIER-INTEGRAL 513
11.2 DER UEBERGANG ZUR LAPLACE-TRANSFORMATION 522
11.3 DIE BERECHNUNG VON NETZWERKEN MIT DER LAPLACE-TRANSFORMATION 524
11.3.1 TRANSFORMATION IN DEN FREQUENZBEREICH 524
11.3.2 AUFSTELLUNG UND LOESUNG DES GLEICHUNGSSYSTEMS 532 11.3.3
RUECKTRANSFORMATION IN DEN ZEITBEREICH 534
ZUSAMMENFASSUNG 541
UEBUNGSAUFGABEN 542
ANHANG A VEKTOREN 545
A.L EINHEITSVEKTOREN 547
A.2 EINFACHE RECHENOPERATIONEN MIT VEKTOREN 547
A.2.1 ADDITION UND SUBTRAKTION VON VEKTOREN 547
A.2.2 MULTIPLIKATION VON VEKTOR UND SKALAR 548
A.3 DAS SKALARPRODUKT 548
A.4 DAS VEKTORPRODUKT 549
A.5 ZERLEGUNG EINES VEKTORS IN SEINE KOMPONENTEN 550
A.6 VEKTORBEZIEHUNGEN IN KOMPONENTENDARSTELLUNG 551
A.7 FORMELN ZUR VEKTORRECHNUNG 552
IMAGE 9
ANHANG B ORTHOGONALE KOORDINATENSYSTEME 553
B.L DAS KARTESISCHE KOORDINATENSYSTEM 554
B.2 KRUMMLINIGE ORTHOGONALE KOORDINATENSYSTEME 556
B.3 DIE ZYLINDERKOORDINATEN 558
B.4 DIE KUGELKOORDINATEN 559
ANHANG C ERGAENZUNGEN ZUR INTEGRALRECHNUNG 561
C.L DAS LINIENINTEGRAL EINER VEKTORIELLEN GROESSE 562
C.2 DER FLUSS EINES VEKTORFELDES 565
ANHANG D PHYSIKALISCHE GRUNDBEGRIFFE 569
D.L PHYSIKALISCHE GROESSEN 570
D.2 PHYSIKALISCHE GLEICHUNGEN 573
D.2.1 GROESSENGLEICHUNGEN 573
D.2.2 ZUGESCHNITTENE GROESSENGLEICHUNGEN 574
ANHANG E KOMPLEXE ZAHLEN 575
E.L BEZEICHNUNGEN 576
E.2 RECHENOPERATIONEN 579
ANHANG F ERGAENZUNGEN ZU DEN ORTSKURVEN 583
EL BEWEIS FUER DIE GUELTIGKEIT DES ERSTEN VERFAHRENS 584
F.2 BEWEIS FUER DIE GUELTIGKEIT DES 2. VERFAHRENS 585
F.3 DIE INVERSION EINER GERADEN DURCH DEN NULLPUNKT 586
F.4 DIE INVERSION EINER GERADEN, DIE NICHT DURCH DEN NULLPUNKT VERLAEUFT
. . 587 F.5 DIE INVERSION EINES KREISES 590
ANHANG G ERGAENZUNGEN ZUR FOURIER-ENTWICKLUNG 593
G.L DIE KONVERGENZ DER FOURIER-REIHEN 594
G.2 DAS GIBBS SCHE PHAENOMEN 599
ANHANG H KLEINE MATHEMATISCHE FORMELSAMMLUNG 603
H.L ADDITIONSTHEOREME 604
H.2 INTEGRALE 604
H.3 FOURIER-ENTWICKLUNGEN 606
H.4 TABELLEN ZUR LAPLACE-TRANSFORMATION 609
LITERATURVERZEICHNIS 613
VERZEICHNIS DER VERWENDETEN SYMBOLE 615
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