Schnelleinführung Elektrotechnik: Zusammenfassung zur Vorbereitung auf eine Prüfung in Elektrotechnik

Description

Dieses Buch ist die ideale Zusammenfassung für die Vorbereitung auf eine Prüfung in Elektrotechnik. Von den Grundlagen der Gleich- und Wechselstromtechnik über die verschiedenen physikalischen Felder bis hin zu unterschiedlichen Berechnungsverfahren werden die Zusammenhänge in knappen, aussagekräftigen und leicht verständlichen Worten behandelt. Eine Prüfungsvorbereitung ist mit geringem Zeitaufwand durchführbar. Vorwort Inhaltsverzeichnis 1 Grundbegriffe der Elektrotechnik 1.1 Physikalische Größen und Einheiten 1.2 Gleichungen 1.2.1 Größengleichungen 1.2.2 Zahlenwertgleichungen 1.2.3 Einheitengleichungen 1.3 SI-System 1.4 Zahlendarstellung 1.5 Griechisches Alphabet 1.6 Skalare und vektorielle Größen 1.7 Partielle Ableitungen 1.8 Nomenklatur 1.9 Naturkonstanten 1.10 Leiter, Halbleiter, Nichtleiter 1.10.1 Leiter 1.10.2 Halbleiter 1.10.3 Nichtleiter 1.11 Koordinatensysteme 1.12 Darstellungsformen von Funktionen 1.13 Aufbau der Materie, Atombau, Ladungsträger 1.13.1 Das Bohr’sche Atommodell 1.13.2 Ladungstrennung 2 Felder 2.1 Geschichtliches 2.2 Der Feldbegriff 2.2.1 Skalarfeld 2.2.2 Vektorfeld 2.2.3 Arten physikalischer Felder 2.2.3.1 Statisches Feld 2.2.3.2 Stationäres Feld 2.2.3.3 Quasistationäres Feld 2.2.3.4 Nichtstationäres Feld (Wellenfeld) 2.2.3.5 Homogenes Vektorfeld 2.2.3.6 Inhomogenes Vektorfeld 2.2.3.7 Quellenfeld 2.2.3.8 Wirbelfeld 2.2.3.9 Potenzialfeld 2.3 Wichtige Felder der Elektrotechnik 2.3.1 Elektrostatisches Feld 2.3.2 Strömungsfeld, Felder bewegter Ladungen 2.3.3 Stoffe im elektrostatischen Feld 2.3.3.1 Nichtleiter im elektrostatischen Feld, Polarisation 2.3.3.2 Leiter im elektrostatischen Feld, Influenz 2.3.4 Magnetostatisches Feld 2.3.4.1 Einige Grundlagen zum Magnetismus 2.3.4.2 Durchflutung 2.3.4.3 Magnetische Feldstärke 2.3.4.4 Magnetischer Fluss 2.3.5 Stoffe im magnetostatischen Feld 2.3.5.1 Einteilung magnetischer Stoffe 2.3.5.2 Ferromagnetismus 2.3.6 Beispiele magnetischer Felder 2.3.6.1 Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters 2.3.6.2 Magnetfeld der „langen“ Zylinderspule 2.3.6.3 Magnetfeld der Toroidspule 2.3.7 Magnetischer Kreis 3 Grundlagen 3.1 Elektrische Ladung, Elektrizitätsmenge 3.2 Ladungsverteilung 3.2.1 Punktladung 3.2.2 Linienladung 3.2.3 Flächenladung 3.2.4 Raumladung 3.3 Elektrischer Strom, Stromstärke 3.3.1 Stromarten 3.3.1.1 Driftbewegung von Ladungsträgern 3.3.1.2 Leitungsstrom 3.3.1.3 Verschiebungsstrom 3.3.1.4 Diffusionsstrom, Feldstrom 3.4 Stromdichte 3.5 Ladungserhaltung 3.5.1 Stationärer Fall 3.5.2 Nichtstationärer Fall 3.6 Ladung, Strom und Kraft 3.6.1 Kraft zwischen ruhenden Ladungen 3.6.2 Kraft auf ruhende Ladungen 3.6.2.1 Im elektrischen Feld 3.6.2.2 Im magnetischen Feld 3.6.3 Kraft auf bewegte Ladungen 3.6.3.1 Im elektrischen Feld 3.6.3.2 Im magnetischen Feld 3.6.4 Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter 3.6.5 Kraft zwischen zwei parallelen, stromdurchflossenen Leitern 3.6.6 Zugkraft Elektromagnet 3.6.6.1 Näherungsformel von Maxwell 3.6.6.2 Berechnung der Zugkraft mit dem magnetischen Kreis 3.7 Elektrische Spannung 3.8 Potenzial 3.9 Arbeit und Leistung 3.10 Widerstand und Leitwert 3.11 Temperaturabhängigkeit des Widerstandes 4 Bauelemente 4.1 Ohm’scher Widerstand 4.2 Kondensator 4.2.1 Aufbau und Eigenschaften 4.2.2 Schaltvorgänge beim Kondensator 4.2.2.1 C über R laden 4.2.2.2 C über R entladen 4.3 Spule 4.3.1 Aufbau und Eigenschaften 4.3.2 Schaltvorgänge bei der Spule 4.3.2.1 Spule über R einschalten 4.3.2.2 Spule ausschalten (mit Abschaltstromkreis) 4.3.2.3 Spule ausschalten (ohne Abschaltstromkreis) 4.4 Idealer Transformator 4.4.1 Unabhängige Spannungs- und Stromquellen 4.4.1.1 Ideale Quellen 4.4.1.2 Reale Quellen 4.4.2 Gesteuerte Quellen 5 Stromkreise 5.1 Schaltbild, Schaltzeichen, Zählpfeile 5.2 Erzeuger- und Verbraucher-Zählpfeilsystem 5.3 Kirchhoffʼsche Gesetze 5.3.1 Die Knotenregel (1. Kirchhoffʼsches Gesetz) 5.3.2 Die Maschenregel (2. Kirchhoffʼsches Gesetz) 5.4 Analyseverfahren 5.4.1 Maschen-/Knotenanalyse 5.4.2 Überlagerungssatz 5.4.3 Satz von der Ersatzspannungsquelle 5.4.4 Anwendung der Analyseverfahren 6 Einfache Grundschaltungen 6.1 Reihenschaltungen an Gleichspannung 6.1.1 Reihenschaltung ohmscher Widerstände 6.1.2 Anwendungen der Reihenschaltung ohmscher Widerstände 6.1.2.1 Ersatz eines Widerstandswertes 6.1.2.2 Der Spannungsteiler 6.1.2.3 Vorwiderstand 6.1.2.4 Messbereichserweiterung Spannungsmesser 6.1.3 Reihenschaltung von Kondensatoren 6.1.4 Reihenschaltung von Spulen 6.1.5 Reihenschaltung von Gleichspannungsquellen 6.2 Reihenschaltungen an Wechselspannung 6.2.1 Reihenschaltung ohmscher Widerstände 6.2.2 Reihenschaltung von Kondensatoren 6.2.3 Reihenschaltung von Spulen 6.3 Parallelschaltungen an Gleichspannung 6.3.1 Parallelschaltung ohmscher Widerstände 6.3.2 Anwendungen der Parallelschaltung ohmscher Widerstände 6.3.2.1 Ersatz eines Widerstandswertes 6.3.2.2 Stromteilerregel 6.3.2.3 Messbereichserweiterung Strommesser 6.3.3 Parallelschaltung von Kondensatoren 6.3.4 Parallelschaltung von Spulen 6.4 Parallelschaltungen an Wechselspannung 7 Gemischte Schaltungen 7.1 Gruppenschaltungen 7.2 Stern-Dreieck- und Dreieck-Stern-Umwandlung 8 Messung von Gleichgrößen 8.1 Messung mit Spannungs- und Strommesser 8.2 Indirekte Messung von Widerstand und Leistung 8.3 Wheatstone-Brücke 9 Wechselgrößen 9.1 Allgemeines zu Wechselgrößen 9.2 Mischgrößen 9.3 Rechtecksignale 9.4 Sinusförmige Wechselgrößen 9.4.1 Sinuskurve und ihre Größen 9.4.2 Nullphasenwinkel 9.4.3 Phasenwinkel 9.4.4 Sinusgrößen in Zeigerdarstellung 10 Lineare Netzwerke und komplexe Zahlen 10.1 Komplexe Rechnung 10.1.1 Komplexe Zahlen 10.1.2 Rechenregeln für imaginäre Zahlen 10.1.3 Rechenregeln für komplexe Zahlen 10.1.4 Wichtige Formeln 10.2 Sinusgrößen in komplexer Darstellung 10.3 Komplexe Widerstände 10.3.1 Komplexer Widerstand des ohmschen Widerstandes 10.3.2 Komplexer Widerstand der Induktivität 10.3.3 Komplexer Widerstand der Kapazität 10.4 Wechselstromleistung aus komplexen Größen Weiterführende Literatur Stichwortverzeichnis