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2022 | Buch

Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 1

Gleichstromnetzwerke und ihre Anwendungen

verfasst von: Steffen Paul, Reinhold Paul

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Über dieses Buch

Die gut eingeführte dreibändige Einführung in die Elektrotechnik und Elektronik hilft, die Elektrotechnik als ein Gesamtgebiet zu begreifen, das nach einheitlichen Prinzipien beschrieben werden kann.

Der vorliegende Band 1 umfasst stationäre Vorgänge in elektrischen Netzwerken. Die Einführung von linearen und nichtlinearen resistiven Bauelementen erlaubt die Betrachtung des nichtlinearen Grundstromkreises durch Kleinsignalanalyse. Verfahren der Analyse von Gleichstromnetzwerken werden ebenso behandelt wie Methoden der Schaltungssimulation. Der Studienanfänger arbeitet mit Begriffen, die er aus der Schulzeit kennt.

Die vorliegende 6. Auflage wurde um moderne Form der Zweitorbeschreibung ergänzt.

Band 2 behandelt die Grundgesetze elektromagnetischer Felder, elektrische Erscheinungen in räumlichen Leitern und Nichtleitern, den Magnetismus, die elektromagnetische Induktion, Kräfte und Energiewandlung im elektromagnetischen Feld.

In Band 3 werden zeitveränderliche Vorgänge in Schaltungen sowie die Wechselstromrechnung besprochen.

Die Zielgruppen

Studierende der Elektrotechnik und Elektronik sowie angrenzenden Studiengängen, etwa Wirtschaftsingenieurwesen oder Systems Engineering in Bachelor- und Masterstudiengängen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Grundbegriffe
Zusammenfassung
Lernziel Nach Durcharbeit dieses Kapitels sollten beherrscht werden
  • die Teilchen- und Felddarstellung als einander ergänzende Beschreibungsformen elektrischer Vorgänge,
  • die Ladung und ihre Eigenschaften,
  • der Strombegriff, seine Kennzeichen und Beziehung zur Ladung,
  • die Begriffe Feldstärke, Potenzial und Spannung,
  • Quellenspannung, Spannungsabfall und Bezugspfeile,
  • die Kirchhoff’schen Gesetze,
  • die Begriffe Erzeuger und Verbraucher, aktiver und passiver Zweipol,
  • Arbeit, Energie und Leistung im Stromkreis.
Steffen Paul, Reinhold Paul
Kapitel 2. Einfache resistive Stromkreise und Netzwerkelemente
Zusammenfassung
Lernziel Nach Durcharbeit dieses Kapitels sollte der Leser kennen
  • die Begriffe Strom, Quellenspannung und Stromkreis,
  • das Ohm’sche Gesetz und die Definition des Ohm’schen Widerstandes,
  • den Zweipolbegriff,
  • die Kirchhoff’schen Gesetze und ihre Anwendung auf einfache Stromkreise,
  • den Grundstromkreis und seine Merkmale,
  • das Prinzip der Strom- und Spannungsmessung,
  • die Zweipoltheorie und ihre Anwendung auf einfache Stromkreise,
  • den Grundstromkreis mit nichtlinearen Elementen,
  • den Umgang mit gesteuerten Quellen,
  • das Grundverständnis von Dioden, Transistoren und Operationsverstärkern und ihre Anwendung als Netzwerkelemente.
Steffen Paul, Reinhold Paul
Kapitel 3. Netzwerkanalyseverfahren, resistive Schaltungen
Zusammenfassung
Lernziel Nach Durcharbeit dieses Kapitels sollten beherrscht werden
  • die Kirchhoff’schen Gesetze und das Aufstellen der vollständigen Gleichungen eines resistiven Netzwerkes,
  • die Maschenstromanalyse, Maschenwiderstandsmatrix, Erweiterungen,
  • die Knotenspannungsanalyse, Knotenleitwertmatrix, Erweiterungen,
  • topologische Grundlagen von Netzwerken, die Begriffe Graph, Baumkomplement, vollständiger Baum, Verständnis topologischer Matrizen,
  • Grundlagen der rechnergestützten Analyse von Netzwerken,
  • die Matrixdarstellungen der Netzwerkgrundgleichungen, Schleifen- und Schnittmengenanalyse,
  • Einbezug von Operationsverstärkern in die Netzwerkanalyse,
  • Mehrpolnetzwerke, Aufbau, Umgang, Einsatz zur Netzwerkanalyse. Umwandlungsmethoden von Mehrpolen, Polmanipulationen.
Steffen Paul, Reinhold Paul
Kapitel 4. Netzwerktheoreme
Zusammenfassung
Ziel Nach Durcharbeit dieses Kapitels sollen beherrscht werden:
  • Kenntnis der wichtigsten Netzwerktheoreme,
  • Sätze zur Quellenversetzung und -teilung, selbstgesteuerte Quellen,
  • Reziprozitätsbegriff und seine Anwendung,
  • Verständnis äquivalenter und dualer Netzwerke,
  • Leistungsbegriff in Netzwerken, Tellegen-Theorem.
Steffen Paul, Reinhold Paul
Backmatter
Metadaten
Titel
Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 1
verfasst von
Steffen Paul
Reinhold Paul
Copyright-Jahr
2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-66188-8
Print ISBN
978-3-662-66187-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-66188-8