Elektrotechnik/Elektronik für Maschinenbauer

Die Reibungselektrizität kannten bereits die Griechen (um 600 v. Chr.; Elektron = Bernstein). Heutzutage sind Kunststoffe ein Problem, da an ihnen leicht Reibungselektrizität entstehen kann. Die auftretenden Entladungen (teilweise mit Funkenbildung) können nicht nur zum elektrischen Schlag führen, sondern elektronische Schaltungen zerstören.

Die Grundlage der Wechsel- und Drehstromtechnik basiert auf einem „vollstandigen“ Stromkreis mit Spannungsquelle, Leitungen und Verbraucher. Die Spannungsquelle befindet sich in der Regel in einem Kraftwerk. Für eine Verbraucheranlage kann man anstelle der Spannungsquelle auch den Anschluss bzw. die Anschlussklemmen setzen. Zwischen der Spannungsquelle und dem Verbraucher befinden sich die elektrischen Leitungen. Je nach Autbau und Isolierung sind sie für eine oder mehrere Installationsarten zugelassen. Die nachgeschalteten Schaltgeräte schließen bzw. unterbrechen den Stromkreis. Diese Schaltgeräte werden entweder handgetätigt (elektromechanische Schalter) oder fremdgetätigt (elektronische, elektromagnetische, hydraulische, pneumatische u. ä. Systeme). In der Praxis hat man als stationäre Messeinrichtung nur den Elektrizitatszähler in der Zuleitung für die Erfassung der elektrischen Arbeit.

Der Begriff der „Elektronik“ gehört seit 1970 zum allgemeinen Sprachgebrauch, aber die wenigsten wissen, welche Bedeutung diese Definition eigentlich hat. In der Theorie der Elektrotechnik/Elektronik arbeitet man mit idealen Bauelementen, d. h. die Kennlinien sind linear über den gesamten Frequenzbereich und es treten keine störenden Effekte auf. In der Praxis bezieht man sich zwar auf unterschiedliche Bauelemente mit ihren Vor- und Nachteilen, aber durch einen Toleranzbereich von ±20% und mehr bzw. durch die Definition zwischen „typisch“ und „garantiert“ ergeben sich erhebliche Unterschiede zwischen realen und idealen Bauelementen. Wenn man mit der Simulation arbeitet, lassen sich die Toleranzbereiche der Bauelemente programmieren.

Elektromotoren für die Antriebstechnik werden ldassifiziert hinsichtlich der betreibenden Stromart (Wechsel-, Gleich- oder Drehstrom), nach dem Drehzahlverhalten des Läufers hinsichtlich seiner Synchronität zum Ständerdrehfeld und nach der Energieflussrichtung (mechanisch ⇔ elektrisch).