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2011 | Buch

Strom und Spannung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Grundlagenwissen Elektrotechnik

Gleich-, Wechsel- und Drehstrom

verfasst von: Marlene Marinescu, Jürgen Winter

Verlag: Vieweg+Teubner

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Dieses Lehr- und Übungsbuch stellt in leicht verständlicher, aber dennoch exakter Form die Grundlagen von elektrischen Netzwerken der Gleich- und Wechselstromtechnik dar. Hervorzuheben ist die Kompaktheit des Buches und der didaktische Aufbau des Stoffes, der den Leser schrittweise von den einfachsten Gleichstromschaltungen zu komplizierten Wechselstromschaltungen und schließlich zu Drehstromsystemen führt. Über 280 Abbildungen erleichtern das Verständnis der elektrotechnischen Zusammenhänge. Viele sehr ausführliche und mit erläuterndem Text versehene Beispiele geben Sicherheit beim Berechnen von Netzwerken. Die 3. Auflage ist überarbeitet und durch die Umsetzung zahlreicher Leserwünsche und Anregungen weiter verbessert. Darüber hinaus enthält die 3. Auflage einen neuen Abschnitt „Drehstromsysteme“. Zusätzlich bietet das Buch Aufgaben mit ausführlichen Lösungen im Internet als Online-Service auf der Verlagshomepage www.viewegteubner.de.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundlegende Begriffe

Frontmatter
1. Strom und Spannung
Zusammenfassung
In Metallen sind die Elektronen nur lose gebunden und können sich als freie Elektronen bewegen. Ein elektrischer Strom entsteht dann, wenn der unregelm äßigen Bewegung der elektrischen Ladungen ein gerichteter Ladungstransport überlagert wird, d.h. wenn gleichnamige Ladungen in eine bestimmte Richtung bewegt werden (Driftbewegung).
Marlene Marinescu, Jürgen Winter

Gleichstromschaltungen

Frontmatter
2. Die Grundgesetze
Zusammenfassung
Jede elektrische Anlage besteht aus:
  • Quellen, die den elektrischen Strom verursachen, d.h. elektrische Energie aus anderen Energiearten erzeugen (Generatoren, Akkumulatoren, usw.)
  • Verbraucher, die elektrische Energie in eine andere erwünschte Energieform umwandeln (Motoren, Glühlampen, Heizöfen, Lautsprecher, usw.)
  • Verbindungsleitungen, die Quellen mit den Verbrauchern verbinden
  • Schalter, mit denen man den Stromkreis (oder Teile davon) ein-oder ausschalten kann.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
3. Reihen– und Parallelschaltung von Widerständen
Zusammenfassung
Die Abbildung 3.1 zeigt drei in Reihe geschaltete Widerstände, die an der Spannung U liegen.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
4. Netzumwandlung
Zusammenfassung
Gruppen von Widerständen die vom selben Strom durchflossen werden (Reihenschaltung) oder die an derselben Spannung liegen (Parallelschaltung) lassen sich einfach zusammenfassen.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
5. Lineare Zweipole
Zusammenfassung
Zweipole sind elektrische Schaltungen mit zwei Anschlüssen (Klemmen). So ist z.B. ein einzelner ohmscher Widerstand mit seinen zwei Anschlüssen ein Zweipol, genauso wie eine Reihenschaltung mehrerer Widerstände.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
6. Nichtlineare Zweipole
Zusammenfassung
Bei vielen technisch wichtigen Bauelementen ist der Zusammenhang zwischen U und I nicht linear.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
7. Analyse linearer Netze
Zusammenfassung
Die Aufgabe der Netzwerkanalyse ist die Berechnung der Spannungen und Ströme in beliebigen mit Gleichspannungen und –strömen gespeisten Netzen. Im Folgenden werden nur lineare Netze untersucht, bei denen in allen Elementen das Ohmsche Gesetz U = R•. I mit R = konstant gilt. Dann sind alle Gleichungen zur Berechung der Spannungen und Ströme linear.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter

Wechselstromschaltungen

Frontmatter
8. Grundbegriffe der Wechselstromtechnik
Zusammenfassung
Man kennt aus der Praxis die besondere Bedeutung der Wechselstromtechnik, sowohl bei der Erzeugung und Übertragung der elektrischen Energie als auch bei ihrer Umwandlung in andere Energieformen (Energietechnik) und nicht zuletzt in der Nachrichten-, Informations-und Automatisierungstechnik.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
9. Einfache Sinusstromkreise im Zeitbereich
Zusammenfassung
In Gleichstromkreisen treten als Schaltelemente (neben Quellen) lediglich Widerst ände R auf. Bei Wechselstromkreisen treten noch zwei Schaltelemente auf:
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
10. Symbolische Verfahren zur Behandlung von Sinusgrößen
Zusammenfassung
Es ist leicht zu ersehen, dass es bei etwas komplizierteren Schaltungen nicht mehr möglich ist, direkt mit den Zeitfunktionen für Spannungen und Ströme zu arbeiten. Die komplizierteste Schaltung, die in Kapitel 9 behandelt werden konnte, war die Reihenschaltung R−L−C. Darüber hinaus werden die Berechnungen sehr aufwändig und unübersichtlich. Die von den Gleichstromnetzen bekannten Lösungsverfahren, die von linearen algebraischen Gleichungssystemen ausgehen (Maschen-, Knoten-und andere Verfahren) können nicht übernommen werden.
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
11. Sinusstromnetzwerke
Zusammenfassung
In diesem Abschnitt werden Netzwerke behandelt, die mit rein sinusförmigen Spannungen oder Strömen gespeist werden und sich im eingeschwungenen Zustand befinden (Einschalt-und Ausschaltvorgänge werden nicht berücksichtigt).
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
12. Drehstromsysteme
Zusammenfassung
Das “Einphasen-Wechselstromsystem” besteht aus einem Wechselstromgenerator und aus zwei Leitern, die ihn mit dem Verbraucher Z verbinden (12.1a). Welche maximale Wirkleistung kann man mit einem solchen System übertragen? Wenn für die Leitung ein maximaler Strom I N(dessen Überschreitung zu unannehmbaren Verlusten RI2 führen würde) und eine maximale Spannung U N(deren Überschreitung die elektrische Isolation der Leitung gefährden würde) definiert werden, so kann die Leitung die maximale Wirkleistung
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
13. Lösungen zu den Aufgaben
Zusammenfassung
Ausführliche Lösungen finden Sie im Internet als Online-Service unter: viewegteubner.de
Marlene Marinescu, Jürgen Winter
Backmatter
Metadaten
Titel
Grundlagenwissen Elektrotechnik
verfasst von
Marlene Marinescu
Jürgen Winter
Copyright-Jahr
2011
Verlag
Vieweg+Teubner
Electronic ISBN
978-3-8348-9957-6
Print ISBN
978-3-8348-0555-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-8348-9957-6

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