Dieter Zastrow

Elektrotechnik

Ein Grundlagenlehrbuch

• Broschiertes Buch

Produktbeschreibung

Dieses Grundlagenlehrbuch vermittelt die Grundzüge der Elektrotechnik auf einem mittleren mathematischen Niveau. Es fördert das Verständnis für elektrische Vorgänge und Schaltungen sowie der anzuwendenden rechnerischen und grafischen Analyseverfahren einschließlich der messtechnischen Erfassung der elektrischen Grundgrößen. Im Lösungsteil werden die überwiegend mathematisch dargestellten Lösungen der Übungsaufgaben auch durch ausführliche textliche Erläuterungen und alternative Lösungswege ergänzt.
Die Aufgabensammlungen Elektrotechnik 1 und 2 von Vömel/Zastrow im Springer Vieweg Verlag bieten weitere und vertiefende Übungsaufgaben zum Lehrstoff an.

Produktdetails

• Springer-Lehrbuch
• Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden / Springer Vieweg / Springer, Berlin
• Artikelnr. des Verlages: 978-3-658-19306-5
• 20. Aufl.
• Erscheinungstermin: 22. Dezember 2017
• Deutsch
• Abmessung: 166mm x 239mm x 26mm
• Gewicht: 1018g
• ISBN-13: 9783658193065
• ISBN-10: 3658193069
• Artikelnr.: 50276759

Autorenporträt

Dieter Zastrow ist Studiendirektor a.D. und Lehrbeauftragter an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg . Mannheim.

Inhaltsangabe

Elektrische Ladung, Spannung, Strom und Widerstand.- Energieumsetzung im Verbraucher.- Grundstromkreise.- Verzweigte Stromkreise.- Netzwerke.- Elektrostatisches Feld.- Ladungsvorgänge bei Kondensatoren im Gleichstromkreis.- Magnetisches Feld.- Induktion.- Schaltvorgänge bei Spulen im Gleichstromkreis.- Wechselstromgrößen und Kennwerte.- Kondensator und Spule im Wechselstromkreis.- Grundschaltungen im Wechselstromkreis.- Einführung der komplexen Rechnung.- Frequenzgang von RC-Gliedern.- Schwingkreis, Resonanzkreis.- Transformatoren.- Dreiphasensystem.- Lösungen der Übungen.- Wissensspeicher.

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- Elektrische Ladung und Widerstand

- Verzweigte Stromkreise

- Netzwerke

- Elektrostatisches Feld

- Magnetisches Feld

- Induktion

- Schaltvorgänge bei Spulen in Gleichstromkreisen

- Idealer Kondensator im Wechselstromkreis

- Ideale Spule im Wechselstromkreis

- Grundschaltungen im Wechselstromkreis

- Einführung der komplexen Rechnung

- Frequenzgang von RC-Gliedern

- Schwingkreis, Resonanzkreis

- Transformatoren

- Dreiphasensystem

- Lösungen der Übungen

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1. Elektrische Ladung.- 2. Elektrisches Feld.- 2.1. Feldbegriff.- 2.2. Ursachen.- 2.3. Darstellung im Feldlinienmodell.- 2.3.1. Feldlinienmodell.- 2.3.2. Elektrische Feldstärke.- 2.3.3. Elektrische Spannung.- 2.4. Darstellung im Potentialflächenmodell.- 2.4.1. Elektrisches Potential.- 2.4.2. Potentialflächenmodell.- 2.4.3. Elektrische Spannung.- 2.4.4. Potentialgefälle.- 2.5. Vertiefung und Übung.- 3. Elektrische Strömung.- 3.1. Ursache.- 3.2. Strom.- 3.2.1. Gleichmäßige Strömung.- 3.2.2. Nicht gleichmäßige Strömung.- 3.3. Transportierte Ladungsmenge.- 3.4. Strömungsgeschwindigkeit.- 3.5. Stromdichte.- 3.6. Ohmsches Elementargesetz.- 3.7. Vertiefung und Übung.- 4. Elektrischer Widerstand.- 4.1. Meßtechnischer Widerstandsbegriff.- 4 2. Schaltwiderstand mit linearer Kennlinie.- 4.3. Schaltwiderstand mit nichtlinearer Kennlinie.- 4.4. Ohmsches Gesetz für den Schaltwiderstand.- 4.5. Bestimmungsgrößen des Materialwiderstandes.- 4.6. Meßtechnischer Widerstand und Materialwiderstand.- 4.7. Temperaturabhängigkeit des Widerstandes.- 4.8. Vertiefung und Übung.- 5. Spannungsquelle mit Innenwiderstand.- 5.1. Ersatzschaltbild.- 5.2. Quellenspannung und Leerlaufspannung.- 5.3. Klemmenspannung und Innenwiderstand.- 5.4. Generator-Kennlinie.- 5.5. Belastung.- 5.6. Vertiefung und Übung.- 6. Energieumsetzung im Schaltwiderstand.- 6.1. Elektrische Arbeit.- 6.2. Elektrische Leistung.- 6.3. Strom- und Spannungsabhängigkeit der Leistung.- 6.4. Nennleistung.- 6.5. Leistungshyperbel.- 6.6. Wirkungsgrad.- 6.7. Leistungsanpassung.- 6.8. Vertiefung und Übung.- 7. Spannungsteilung, Stromteilung und Ersatzwiderstand.- 7.1. Maschenregel.- 7.2. Ersatzwiderstand der Reihenschaltung.- 7.3. Spannungsteilung.- 7.4. Spannungsteilung bei Reihenschaltung von Schaltwiderständen mit linearer und nichtlinearer Kennlinie.- 7.5. Knotenpunktregel.- 7.6. Ersatzwiderstand der Parallelschaltung.- 7.7. Stromteilung.- 7.8. Stromteilung bei der Parallelschaltung von Schaltwiderständen mit linearer und nichtlinearer Kennlinie.- 7.9. Vertiefung und Übung.- 8. Netzwerke.- 8.1. Randbedingungen.- 8.2. Kreisstromverfahren.- 8.3. Überlagerungsmethode.- 8.4. Vertiefung und Übung.- 9. Ersatzquellen.- 9.1. Ersatzschaltungen.- 9.2. Ersatzspannungsquelle.- 9.3. Ersatzstromquelle.- 9.4 Vergleich der Ersatzquellen.- 9.5. Vertiefung und Übung.- 10. Eigenschaften und Dimensionierung des Spannungsteilers.- 10.1. Leerlauffall.- 10.2. Belastungsfall.- 10.3. Dimensionierung des Spannungsteilers.- 10.4. Vertiefung und Übung.- 11. Grundbegriffe des elektrostatischen Feldes.- 11.1. Verschiebungsfluß und Verschiebungsflußdichte.- 11.2. Kapazität.- 11.3. Ersatzkapazität.- 11.3.1. Reihenschaltung.- 11.3.2. Parallelschaltung.- 11.4. Ladungsmenge und Spannung beim Kondensator.- 11.5. Kondensatorstrom.- 11.6. Energie und Energiedichte des elektrostatischen Feldes.- 11.7. Kräfte im elektrostatischen Feld.- 11.8. Vertiefung und Übung.- 12. Ladungsvorgänge im Gleichstromkreis mit Kondensator.- 12.1. Aufladung des Kondensators mit konstantem Strom.- 12.2. Aufladung des Kondensators bei konstanter Spannung.- 12.3. Entladungsvorgang des Kondensators.- 12.4. Vertiefung und Übung.- 13. Grundlagen des magnetischen Feldes.- 13.1. Allgemeines.- 13.2. Magnetische Induktion.- 13.3. Bildliche Darstellung des magnetischen Feldes.- 13.4. Magnetischer Fluß.- 13.5. Durchflutung.- 13.6. Berechnung magnetischer Felder.- 13.7. Verschiebungsstrom.- 13.8. Vertiefung und Übung.- 14. Berechnung magnetischer Schaltungen.- 14.1. Magnetisierungskurve, Hystereseschleife.- 14.2. Permeabilität.- 14.3. Magnetische Schaltung ohne Luftspalt.- 14.4. Magnetische Schaltung mit Luftspalt.- 14.5. Vertiefung und Übung.- 15. Induktion.- 15.1. Induktion in der Leiterschleife.- 15.2. Induktionsgesetz.- 15.3. Induktionsgesetz und Ohmsches Gesetz.- 15.4. Ersatzspannungsquelle.- 15.5. Bewegungeines Leiters im Magnetfeld.- 15.6. Selbstinduktion.- 15.7. Vertiefung und Übung.- 16. Energie und Kräfte im magnetischen Feld.- 16.1. Energie und Energiedichte.- 16.1.1. Energieumsatz in der Spule.- 16.1.2. Magnetische Energie im Luftspalt einer Spule mit Eisenkern.- 16.1.3. Energiedichte im Luftspalt.- 16.2. Hystereseverluste.- 16.3. Kraftwirkung zwischen zwei Magneten.- 16.4. Kraftwirkung des magnetischen Feldes auf stromdurchlossene Leiter.- 16.5. Kraftwirkung zwischen stromdurchflossenen Leitern.- 16.6. Vertiefung und Übung.- 17. Schaltvorgänge im Gleichstromkreis mit Spule.- 17.1. Einschaltvorgang.- 17.2. Abschaltvorgang.- 17.3. Vertiefung und Übung.- 18. Sinusförmige Änderung elektrischer Größen.- 18.1. Darstellung sinusförmiger Größen.- 18.2. Periodendauer, Frequenz, Kreisfrequenz.- 18.3. Zeichnerische Darstellung x = f(t) und x = f(?t).- 18.4. Änderungsgeschwindigkeit sinusförmiger Größen.- 18.5. Vertiefung und Übung.- 19. Mittelwerte der Wechselstromgrößen.- 19.1. Arithmetische Mittelwerte.- 19.1.1. Gleichwert.- 19.1.2. Wechselgröße, Mischgröße.- 19.1.3. Gleichrichtwert.- 19.2. Quadratischer Mittelwert.- 19.3. Effektivwert.- 19.4. Vertiefung und Übung.- 20. Addition frequenzgleicher Wechselgrößen.- 20.1. Nullphasenwinkel, Phasenverschiebungswinkel.- 20.2. Addition von Wechselspannungen.- 20.3. Subtraktion von Wechselspannungen.- 20.4. Vertiefung und Übung.- 21. Idealer Schaltwiderstand im Wechselstromkreis.- 21.1. Phasenlage zwischen Strom und Spannung.- 21.2. Leistung und Energieumsetzung.- 21.2.1. Leistung.- 21.2.2. Energieumsetzung.- 21.3. Ohmsches Gesetz, Wirkwiderstand.- 21.4. Vertiefung und Übung.- 22. Idealer Kondensator im Wechselstromkreis.- 22.1. Phasenlage zwischen Strom und Spannung.- 22.2. Leistung und Energieumsetzung.- 22.2.1. Leistung.- 22.2.2. Energieumsetzung.- 22.3. Ohmsches Gesetz, kapazitiver Blindwiderstand.- 22.4. Vertiefung und Übung.- 23. Ideale Spule im Wechselstromkreis.- 23.1. Phasenlage zwischen Strom und Spannung.- 23.2. Leistung und Energieumsetzung.- 23.2.1. Leistung.- 23.2.2. Energieumsetzung.- 23.3. Ohmsches Gesetz, induktiver Blindwiderstand.- 23.4. Vertiefung und Übung.- 24. Grundschaltungen im Wechselstromkreis.- 24.1. Parallelschaltung eines idealen Schaltwiderstandes und eines idealen Kondensators.- 24.1.1. Phasenlage zwischen Strom und Spannung.- 24.1.2. Ohmsches Gesetz, Scheinleitwert.- 24.1.3. Technischer Kondensator.- 24.1.4. Energieumsetzung.- 24.1.5. Leistung.- 24.2. Reihenschaltung eines idealen Schaltwiderstandes mit einer idealen Spule.- 24.2.1. Phasenlage zwischen Strom und Spannung.- 24.2.2. Ohmsches Gesetz, Scheinwiderstand.- 24.2.3. Technische Spule.- 24.2.4. Energieumsetzung, Leistung.- 24.3. Blindstrom-Kompensation.- 24.4. Vertiefung und Übung.- 25. Berechnung von Wechselstromschaltungen.- 25.1. Komplexe Darstellung von sinusförmigen Größen.- 25.2. Definition der Widerstands-und Leitwert-Operatoren.- 25.3. Beispiele.- 25.3.1. Scheinwiderstand und Scheinleitwert.- 25.3.2. Spannungen, Ströme und Phasenverschiebungswinkel.- 25.3.3. Frequenzgang.- 25.3.4. Äquivalente Schaltung.- 25.3.5. Phasenschieber.- 25.4. Vertiefung und Übung.- 26. Ortskurven.- 26.1. Geradentyp.- 26.2. Kreistyp.- 26.3. Inversion.- 26.4. Ortskurven von Grundschaltungen.- 26.5. Ortskurven zusammengesetzter Grundschaltungen.- 26.6. Vertiefung und Übung.- 27. Schwingkreis, Resonanzkreis.- 27.1. Schwingkreis.- 27.1.1. Freie Schwingung.- 27.1.2. Gedämpfte Schwingung.- 27.1.3. Auftreten gedämpfter und entdämpfter Schwingungen.- 27.2. Reihen-Resonanzkreis.- 27.2.1. Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand.- 27.2.2. Frequenzgang des Scheinwiderstandes.- 27.2.3. Resonanzkurven bei konstanter Eingangsspannung.- 27.3. Parallel-Resonanzkreis.- 27.3.1. Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand.- 27.3.2. Frequenzgang des Scheinwiderstandes.- 27.3.3. Resonanzkurve bei konstantem Eingangsstrom.- 27.3.4. Bandbreite und Kreisgüte.- 27.4. Vertiefung und Übung.- 28. Dreiphasensystem.- 28.1. Phasenlage der Spannungen an den Generatorklemmen.- 28.2. Spannungen bei Dreieckschaltung.- 28.3. Spannungen bei Sternschaltung.- 28.4. Ströme bei Dreieckschaltung.- 28.5. Ströme bei Sternschaltung.- 28.6. Potentialdiagramm.- 28.7. Sternschaltung ohne Mittelpunktsleiter bei unsymmetrischer Belastung.- 28.8. Leistung bei Drehstrom.- 28.9. Erzeugungeines magnetischen Drehfeldes.- 28.10. Vertiefung und Übung.- Lösungen der Übungen.- Sachwortverzeichnis.