Grundlagen der Elektrotechnik: das bewährte Lehrbuch für Studierende der Elektrotechnik und anderer technischer Studiengänge ab 1. Semester
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiebelsheim
AULA-Verlag
[2020]
|
| Edition: | 18., durchgesehene und korrigierte Auflage |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | X, 398 Seiten Illustrationen, Diagramme 21.5 cm x 14.5 cm, 589 g |
| ISBN: | 9783891048306 3891048300 |
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INHALT
1
PHYSIKALISCHE
GROESSEN,
EINHEITEN,
GLEICHUNGEN
.
1
1.1
PHYSIKALISCHE
GROESSEN
.
1
1.2
DAS
INTERNATIONALE
EINHEITENSYSTEM
.
1
1.3
GLEICHUNGEN
.
5
2
GLEICHSTROMKREISE
.
6
2.1
GRUNDBEGRIFFE
DER
ELEKTRISCHEN
STROEMUNG
.
6
2.1.1
AUFBAU
DER
MATERIE,
ELEKTRISCHE
LADUNGSTRAEGER
.
6
2.1.2
FREIE
ELEKTRONEN,
DEFEKTELEKTRONEN,
IONEN
.
7
2.1.3
DER
ELEKTRISCHE
STROM
.
8
2.1.4
DIE
ELEKTRISCHE
STROMDICHTE
. .
10
2.1.5
STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT
DER
ELEKTRONEN
.
10
2.1.6
DIE
ELEKTRISCHE
SPANNUNG
.
12
2.1.7
DAS
OHMSCHE
GESETZ
.
13
2.1.8
SPEZIFISCHER
WIDERSTAND
UND
LEITFAEHIGKEIT
.
15
2.1.9
DIE
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DES
ELEKTRISCHEN
WIDERSTANDES
.
18
2.1.10
ARBEIT
UND
LEISTUNG
BEI
GLEICHSTROM
.
21
2.1.11
BEZUGSSINN
UND
PFEILSYSTEME
.
24
2.1.12
DIE
KIRCHHOFF
SEHEN
GESETZE
.
25
2.1.13
QUELLENSPANNUNG
UND INNERER
WIDERSTAND
VON
REALEN
SPANNUNGSQUELLEN
.
28
2.1.14
STROMQUELLEN
.
29
2.2
DIE
BERECHNUNG
VON
GLEICHSTROMKREISEN
.
31
2.2.1
REIHENSCHALTUNG
VON
WIDERSTAENDEN
.
31
2.2.2
PARALLELSCHALTUNG
VON
WIDERSTAENDEN
.
32
2.2.3
DREIECK-STERN-
UND
STEM-DREIECK-UMWANDLUNG
.
34
2.2.4
NETZWERKBERECHNUNG
BEI
SCHALTUNGEN
MIT
EINER
SPANNUNGSQUELLE
38
2.2.5
NETZWERKBERECHNUNG
DURCH
UNMITTELBARE
ANWENDUNG
DER
KIRCHHOFF
SEHEN
GESETZE
.
42
2.2.6
NETZWERKBERECHNUNG
NACH
DEM
MASCHENSTROMVERFAHREN
.
45
2.2.7
NETZWERKBERECHNUNG
NACH
DEM
KNOTENPOTENZIAL-VERFAHREN
.
53
2.2.8
NETZWERKBERECHNUNG
DURCH
ANWENDUNG
DES
UEBERLAGERUNGS
GESETZES
.
60
2.2.9
LEISTUNGSANPASSUNG
.
63
2.2.10
DIE
ERSATZSPANNUNGSQUELLE
.
65
INHALT
VII
2.2.11
ANWENDUNG
DER
ERSATZSPANNUNGSQUELLE
ZUR
NETZWERK
BERECHNUNG
.
70
2.2.12
DIE
ERSATZSTROMQUELLE
.
74
2.3
NICHTLINEARE
GLEICHSTROMKREISE
.
76
2.3.1
ALLGEMEINES
.
76
2.3.2
BEHANDLUNG
NICHTLINEARER
KREISE
.
76
3
DAS
ELEKTRISCHE
FELD
.
83
3.1
DIE
ELEKTRISCHE
LADUNG
UND
IHRE
WIRKUNG
.
83
3.2
DIE
ELEKTRISCHEN
FELDGROESSEN
.
84
3.2.1
ELEKTRISCHE
FELDSTAERKE
UND
ELEKTRISCHES
POTENZIAL
.
84
3.2.2
DER
ELEKTRISCHE
FLUSS
.
89
3.2.3
ELEKTRISCHE
FLUSSDICHTE
.
90
3.2.4
NICHTLEITER
IM
ELEKTRISCHEN
FELD
.
92
3.3
BERECHNUNG
ELEKTROSTATISCHER
FELDER
.
96
3.3.1
DAS
FELD
DER
GELADENEN
KUGEL
.
96
3.3.2
DAS
FELD
IN
DER
UMGEBUNG
MEHRERER
LADUNGEN
.
98
3.3.3
DAS
FELD
DES
GELADENEN
LANGEN,
GERADEN
LEITERS
.
101
3.4
DIE
KAPAZITAET
VON
KONDENSATOREN
.
103
3.4.1
DEFINITION
DER
KAPAZITAET
.
103
3.4.2
KAPAZITAET
DES
PLATTENKONDENSATORS
.
104
3.4.3
KAPAZITAET
DES
KUGELKONDENSATORS
.
105
3.4.4
KAPAZITAET
DES
ZYLINDERKONDENSATORS
.
106
3.4.5
ZUSAMMENSCHALTUNG
VON
KONDENSATOREN
.
106
3.5
ENERGIE
DES
ELEKTROSTATISCHEN
FELDES
.
111
3.5.1
ENERGIE
DES
GELADENEN
KONDENSATORS
.
111
3.5.2
ENERGIEDICHTE
IM
ELEKTROSTATISCHEN
FELD
.
113
3.6
KRAEFTE
ZWISCHEN
ELEKTRISCHEN
LADUNGEN
.
118
3.6.1
DAS
COULOMB
*
SEHE
GESETZ
.
118
3.6.2
KRAEFTE
ZWISCHEN
ELEKTRODEN
.
121
4
DAS
ELEKTRISCHE
STROEMUNGSFELD
.
124
4.1
ALLGEMEINES
.
124
4.2
FELDGROESSEN
DES
STROEMUNGSFELDES
.
125
4.3
BESTIMMUNG
VON
WIDERSTAENDEN
.
128
5
DAS
MAGNETISCHE
FELD
.
131
5.1
ALLGEMEINES
ZUM
MAGNETISCHEN
FELD
.
131
5.2
DIE
MAGNETISCHEN
FELDGROESSEN
.
133
5.2.1
MAGNETISCHE
FELDSTAERKE
.
133
5.2.2
MAGNETISCHE
FLUSSDICHTE
UND
PERMEABILITAET
.
136
5.2.3
DER
MAGNETISCHE
FLUSS
.
138
5.2.4
DIE
MAGNETISCHE
SPANNUNG
.
139
5.3
DAS
DURCHFLUTUNGSGESETZ
.
140
VIII
INHALT
5.4
DER
MAGNETISCHE
KREIS
UND
DAS
OHMSCHE
GESETZ
DES
MAGNETISCHEN
KREISES
.
.
143
5.5
BERECHNUNG
MAGNETISCHER
FELDER
.
146
5.5.1
MAGNETISCHES
FELD
IN
DER
UMGEBUNG
MEHRERER
STROMFUEHRENDER
LEITER
.
147
5.5.2
DAS
GESETZ
VON
BIOT-SAVART
.
150
5.6
MATERIE
IM
MAGNETISCHEN
FELD
.
153
5.6.1
ALLGEMEINES
.
153
5.6.2
FERROMAGNETISCHE
STOFFE
.
154
5.6.3
MAGNETISCHE
KREISE
MIT
EISEN
.
157
5.6.4
MAGNETISCHER
KREIS
MIT
DAUERMAGNET
.
166
5.7
KRAEFTE
IM
MAGNETISCHEN
FELD
.
168
5.7.1
STROMFUEHRENDER
LEITER
IM
MAGNETFELD
.
168
5.7.2
BEWEGTE
LADUNG
IM
MAGNETFELD
.
169
5.7.3
DER
HALLEFFEKT
.
172
5.7.4
KRAEFTE
ZWISCHEN
STROMFUEHRENDEN
LEITERN
.
173
5.8
INDUKTIONSWIRKUNG
DES
MAGNETISCHEN
FELDES
.
176
5.8.1
BEWEGTER
LEITER
IM
MAGNETFELD
.
176
5.8.2
INDUKTIONSWIRKUNG
DES
ZEITLICH
VERAENDERLICHEN
MAGNETFELDES
.
180
5.9
DIE
SELBSTINDUKTION
.
183
5.10
DIE
GEGENSEITIGE
INDUKTION
.
189
5.11
DIE
ENERGIE
DES
MAGNETISCHEN
FELDES
.
192
5.12
KRAEFTE
AN
GRENZFLAECHEN
.
196
6
GRUNDBEGRIFFE
DER
WECHSELSTROMTECHNIK
.
199
6.1
ALLGEMEINES
UEBER
WECHSELGROESSEN
.
199
6.2
SINUSFOERMIGE
WECHSELGROESSEN
UND
IHRE
DARSTELLUNG
.
200
6.3
MITTELWERTE
VON
PERIODISCH
ZEITABHAENGIGEN
GROESSEN
.
203
6.3.1
GLEICHRICHTWERT
.
.
203
6.3.2
EFFEKTIVWERT
.
205
6.3.3
FORMFAKTOR
UND
SCHEITELFAKTOR
.
211
6.4
DIE
ZEIGERDARSTELLUNG
VON
SINUSGROESSEN
.
212
6.5
DIE
KOMPLEXE
DARSTELLUNG
VON
SINUSGROESSEN
.
214
6.5.1
GRUNDBEGRIFFE
DER
KOMPLEXEN
RECHNUNG
.
215
6.5.2
ANWENDUNG
DER
KOMPLEXEN
RECHNUNG
IN
DER
WECHSELSTROM
TECHNIK
.
218
7
EINFACHE
WECHSELSTROMKREISE
.
221
7.1
GRUNDSCHALTUNGEN
.
221
7.1.1
KREIS
MIT
OHMSCHEM
WIDERSTAND
.
221
7.1.2
KREIS
MIT
SPULE
.
223
7.1.3
KREIS
MIT
KONDENSATOR
.
226
7.1.4
KREIS
MIT
SPULE
UND
REIHENWIDERSTAND
.230
7.1.5
KREIS
MIT
KONDENSATOR
UND
REIHENWIDERSTAND
.
235
7.1.6
KREIS
MIT
SPULE
UND
PARALLELWIDERSTAND
.
238
INHALT
IX
7.1.7
KREIS
MIT
KONDENSATOR
UND
PARALLELWIDERSTAND
.
241
7.1.8
UMWANDLUNG
VON
REIHEN-
UND
PARALLELSCHALTUNG
.
245
7.2
ERSATZSCHALTUNGEN
FUER
REALE
BAUELEMENTE
. 249
7.2.1
SPULE
MIT
WIRKWIDERSTAND
.
249
7.2.2
KONDENSATOR
MIT
VERLUSTWIDERSTAND
.250
7.2.3
WIDERSTAND
MIT
EIGENINDUKTIVITAET
UND
EIGENKAPAZITAET
.
252
8
LEISTUNG
IM
WECHSELSTROMKREIS
.
255
8.1
WIRKLEISTUNG
.
255
8.2
BLINDLEISTUNG
.256
8.3
SCHEINLEISTUNG
.
259
8.4
KOMPLEXE
DARSTELLUNG
DER
LEISTUNG
.
261
9
BERECHNUNG
VON
WECHSELSTROMNETZEN
.
263
9.1
ALLGEMEINE
BERECHNUNGSVERFAHREN
.
263
9.2
LEISTUNGSANPASSUNG
IN
WECHSELSTROMKREISEN
.
272
9.3
BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION
.
276
10
ORTSKURVEN
.280
10.1
BEGRIFF
DER
ORTSKURVE
.
280
10.2
DIE
ERMITTLUNG
VON
ORTSKURVEN
.
283
10.2.1
INVERSION
EINER
GERADEN
. .
283
10.2.2
INVERSION
EINES
KREISES
.
287
11
TIEF-
UND
HOCHPAESSE
.
292
11.1
TIEFPASS
.
292
11.2
HOCHPASS
.
294
12
SCHWINGKREISE
.
296
12.1
FREIE
UND
ERZWUNGENE
SCHWINGUNGEN
.296
12.2
DER
REIHENSCHWINGKREIS
.
297
12.2.1
ALLGEMEINES
.
297
12.2.2
VERHALTEN
BEI
RESONANZ
.
298
12.2.3
FREQUENZGANG
.
301
12.3
DER
PARALLELSCHWINGKREIS
.
304
12.3.1
ALLGEMEINES
.
304
12.3.2
VERHALTEN
BEI
RESONANZ
.
305
12.3.3
FREQUENZGANG
.
307
13
DROSSELSPULEN
UND
MAGNETISCH
GEKOPPELTE
KREISE
.
309
13.1
DROSSELSPULE
MIT
EISENKERN
.
309
13.1.1
ALLGEMEINES
.
309
13.1.2
HYSTERESEVERLUSTE
. .
311
13.1.3
WIRBELSTROMVERLUSTE
.
312
13.1.4
ERSATZSCHALTBILD
.
313
13.2
TRANSFORMATOR
MIT
EISENKERN
.
315
X
INHALT
13.2.1
DER
IDEALE
TRANSFORMATOR
.
315
13.2.2
VERHALTEN
UND ERSATZSCHALTBILD
DES
REALEN
TRANSFORMATORS
.
316
13.2.3
LEERLAUF-
UND
KURZSCHLUSSVERSUCH
.
319
13.3
DER
EISENFREIE
TRANSFORMATOR
.
324
13.3.1
DER
EISENFREIE
TRANSFORMATOR
IM
UNBELASTETEN
ZUSTAND
.
324
13.3.2
DER
EISENFREIE
TRANSFORMATOR
IM
BELASTETEN
ZUSTAND
.
325
13.3.3
REIHENSCHALTUNG
VON
MAGNETISCH
GEKOPPELTEN
SPULEN
.
326
14
DREHSTROMTECHNIK
.
330
14.1
DIE
ERZEUGUNG
VON
DREHSTROM
.
330
14.1.1
STERNSCHALTUNG
DES
GENERATORS
.
331
14.1.2
DREIECKSCHALTUNG
DES
GENERATORS
.
333
14.2
VERBRAUCHERSCHALTUNGEN
IM
DREHSTROMSYSTEM
.
334
14.2.1
STERNSCHALTUNG
MIT
ANGESCHLOSSENEM
NEUTRALLEITER
.
334
14.2.2
STERNSCHALTUNG
OHNE
ANGESCHLOSSENEN
NEUTRALLEITER
.
337
14.2.3
DREIECKSCHALTUNG
.
341
14.3
DIE
LEISTUNG
IM
DREHSTROMSYSTEM
.
345
14.3.1
LEISTUNG
BEI
SYMMETRISCHER
BELASTUNG
.
345
14.3.2
LEISTUNG
BEI
UNSYMMETRISCHER
BELASTUNG
.
348
15
NICHTSINUSFOERMIGE PERIODISCHE
VORGAENGE
.
349
15.1
ALLGEMEINES
.
349
15.2
DARSTELLUNG VON
FUNKTIONEN
DURCH
FOURIER-REIHEN
.
349
15.3
DIE
FOURIER-ANALYSE
.
351
15.4
NICHTSINUSFOERMIGE
VORGAENGE
IN
LINEAREN
SCHALTUNGEN
.
355
15.5
EFFEKTIVWERT,
LEISTUNG,
VERZERRUNG
.
356
15.5.1
EFFEKTIVWERT
NICHTSINUSFOERMIGER
WECHSELGROESSEN
.
356
15.5.2
WIRK-,
BLIND-UND
SCHEINLEISTUNG
.
358
15.5.3
KENNGROESSEN
DER
VERZERRUNG
.
360
16
SCHALTVORGAENGE
.
362
16.1
ALLGEMEINES
.
362
16.2
SCHALTVORGAENGE
IN
RL-
UND
RC-SCHALTUNGEN
.
363
16.2.1
OHMSCH-INDUKTIVER
GLEICHSTROMKREIS
.
363
16.2.2
OHMSCH-KAPAZITIVER
GLEICHSTROMKREIS
.
366
16.2.3
OHMSCH-INDUKTIVER
WECHSELSTROMKREIS
. .
370
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OHMSCH-KAPAZITIVER
WECHSELSTROMKREIS
.
374
16.3
SCHALTVORGAENGE
IN
RLC-SCHALTUNGEN
.
376
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SCHALTVORGAENGE
IN
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.
376
16.3.2
SCHALTVORGAENGE
IN
RLC-SCHALTUNGEN
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WECHSELSPANNUNGSVERSORGUNG
.
387
VERZEICHNIS
DER
WICHTIGSTEN
SYMBOLE
.
389
LITERATURVERZEICHNIS
. .
391
SACHVERZEICHNIS
.
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