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2018 | Book

Physikalische Grundbegriffe der Elektrotechnik Read chapter Read first chapter

Elektrotechnik für Ingenieure - Formelsammlung

Elektrotechnik kompakt

Author: Prof. Dr. Wilfried Weißgerber

Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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About this book

Das Buch bietet eine kompakte Darstellung mit Formeln, Beispielen und Lösungswegen, mit denen Übungs- und Prüfungsaufgaben gelöst werden können. Geht es für Studenten der Elektrotechnik in die Phase der Prüfungsvorbereitung, ist die Formelsammlung eine nützliche Ergänzung zu den zugehörigen Lehrbüchern. Bei der Vorbereitung auf Klausuren, aber auch zum Nachschlagen im späteren Beruf kann die Formelsammlung daher eine schnelle und sichere Hilfe sein. Ein Verzeichnis der verwendeten Schreibweisen, Formelzeichen und Einheiten erleichtern das Arbeiten mit dem Buch.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Physikalische Grundbegriffe der Elektrotechnik
Zusammenfassung
Bei der Einführung der physikalischen Grundbegriffe der Elektrotechnik geht es um die Ladung, den Begriff des elektrischen Feldes, der elektrischen Spannung, des elektrischen Stroms und des ohmschen Widerstands und schließlich um die elektrische Energie und die elektrische Leistung.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 2. Gleichstromtechnik
Zusammenfassung
Im Mittelpunkt der Gleichstromtechnik stehen der Grundstromkreis und die fünf Verfahren der Netzwerkberechnung, für die die beiden Kirchhoff´schen Gesetze Voraussetzung sind. Die bei dem Maschenstrom- und Knotenspannungsverfahren entstehenden Gleichungen werden mit Determinanten und Matrizen gelöst.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 3. Das elektromagnetische Feld
Zusammenfassung
Die jeweils vier feldbeschreibenden Größen des elektrischen Strömungsfeldes, des elektrostatischen Feldes und des magnetischen Feldes stehen wegen ihrer Analogie im Vordergrund. Die drei Felder werden ausführlich behandelt. Durch den Durchflutungssatz und das Induktionsgesetz werden die Zusammenhänge zwischen dem elektrischen Strömungsfeld und dem magnetischen Feld beschrieben. Die Selbst- und Gegeninduktionsvorgänge werden auch für den Transformator erläutert.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 4. Wechselstromtechnik
Zusammenfassung
Für die Berechnung von Wechselstromnetzen sind die fünf Netzberechnungsverfahren und das Rechnen mit komplexen Zahlen einschließlich der Zeigerdarstellung Voraussetzung. Die Abbildung einer sinusförmigen Wechselgröße in eine entsprechende komplexe Zeitfunktion mit komplexer Amplitude und komplexem Effektivwert ist Voraussetzung für alle weiteren Betrachtungen bei Wechselstromvorgängen, wobei auch Wechselstromwiderstände und Wechselstromleitwerte definiert werden können. Den verschiedenen Leistungen, Augenblicksleistung, Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung und komplexe Leistung, und ihren Zusammenhängen wird besondere Beachtung geschenkt.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 5. Ortskurven
Zusammenfassung
Ortkurven finden in vielen Bereichen der Elektrotechnik und anderen naturwissenschaftlichen Bereichen Anwendung, z.B. in der Regelungstechnik. Dabei steht der Kreis durch den Nullpunkt und seine Konstruktion im Mittelpunkt.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 6. Der Transformator
Zusammenfassung
Mit den im Kapitel 3 erläuterten Selbst- und Gegeninduktionsvorgängen lässt sich der Transformator mit komplexen Größen beschreiben, indem Ersatzschaltbilder und Zeigerbilder entwickelt werden.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 7. Mehrphasensysteme
Zusammenfassung
Obwohl Mehrphasensysteme mit mehr als drei Phasen theoretisch möglich sind, geht es in der Praxis immer um Dreiphasensysteme, die selbstverständlich mit der komplexen Rechnung behandelt werden. Zur Vereinfachung sind die Stern- und Dreieckschaltungen so gezeichnet, dass die komplexen Effektivwerte der Spannungen im Schaltbild und im Zeigerbild in der gleichen Richtung liegen. Unsymmetrische verkettete Dreiphasensysteme werden rechnerisch und durch Zeigerbilder ausführlich behandelt.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 8. Ausgleichsvorgänge in linearen Netzen
Zusammenfassung
Ausgleichsvorgänge werden mit Hilfe von Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten gelöst. Es werden sowohl einfache Schaltvorgänge mit Gleichspannung als auch Schaltvorgänge mit Wechselspannung und Schaltvorgänge in Schwingkreisen ausführlich berechnet. Da kompliziertere Ausgleichsvorgänge oft nicht im Zeitbereich gelöst werden können, wird die Laplacetransformation ausführlich vorgestellt und für einige Beispiele zu Hilfe genommen.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 9. Fourieranalyse von nichtsinusförmigen periodischen Wechselgrößen und nichtperiodischen Größen
Zusammenfassung
Nichtsinusförmige periodische Wechselgrößen, auch mit Sprungstellen, werden in unendliche Fourierreihen überführt. Ist die periodische Wechselgröße nur in diskreten Punkten gegeben, lassen sich trotzdem endliche Reihen durch die Zipperer-Tafel und das Sprungstellenverfahren entwickeln.
Wilfried Weißgerber
Kapitel 10. Vierpoltheorie
Zusammenfassung
Die Vierpoltheorie ist die allgemeine Behandlung von Wechselstrom-Netzwerken mit zwei Eingangsklemmen, an der eine Spannung anliegt, und zwei Ausgangsklemmen, die mit einem Wechselstromwiderstand belastet ist. Die Übertragungseigenschaften von Vierpolen, z.B. Verstärkern, werden selbstverständlich mit Hilfe der komplexen Rechnung durch Betriebskenngrößen beschrieben.
Wilfried Weißgerber
Backmatter
Metadata
Title
Elektrotechnik für Ingenieure - Formelsammlung
Author
Prof. Dr. Wilfried Weißgerber
Copyright Year
2018
Electronic ISBN
978-3-658-21817-1
Print ISBN
978-3-658-21816-4
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-21817-1