Grundgebiete der Elektrotechnik

1 Der elektrische Gleichstromkreis
1.1 Elektrische Ladung, elektrischer Strom und elektrische Spannung
1.2 Elektronengeschwindigkeit in Metallen
1.3 Ohmsches Gesetz
1.3.1 Ohmscher und spezifischer Widerstand
1.3.2 Temperaturabhängigkeit von Widerständen
1.4 Ersatzschaltungen der elektrischen Energiequelle
1.4.1 Technische Spannungsquelle
1.4.2 Technische Stromquelle
1.5 Elektrische Energie und Leistung
1.5.1 Leistungsanpassung
1.5.2 Wirkungsgrad
1.5.3 Elektrowärme
2 Berechnung elektrischer Gleichstromnetze
2.1 Die Kirchhoffschen Gleichungen
2.1.1 Knotenpunktregel
2.1.2 Maschenregel
2.1.3 Anwendung der Kirchhoffschen Gesetze
2.2 Netzumwandlung
2.2.1 Reihenschaltung von Widerständen
2.2.2 Parallelschaltung von Widerständen
2.3 Der Überlagerungsatz (Nach Helmholtz)
2.4 Ersatzzweipolquelle
2.4.1 Ersatzspannungsquelle
2.4.2 Ersatzstromquelle
2.5 Berechnung von ausgewählten Netzwerken
2.5.1 Spannungsteilerschaltung
2.5.2 Stromteilerschaltung
2.5.3 Brückenschaltung (Wheatstone-Brücke)
2.5.4 Stern - Dreieck - Umwandlung
2.5.5 Schaltungen zur Messung von elektrischen Größen
2.5.5.1 Strommessung
2.5.5.2 Spannungsmessung
2.5.5.3 Widerstandsmessung
2.5.5.4 Leistungsmessung
3 Das elektrische Strömungsfeld
3.1 Physikalische Größen im elektrischen Strömungsfeld
3.1.1 Stromstärke und Stromdichte
3.1.2 Elektrisches Potential und Spannung
3.1.3 Elektrische Feldstärke
3.1.4 Leistung und Leistungsdichte
3.2 Ohmsches Gesetz für das elektrische Strömungsfeld
3.3 Widerstandsberechnung bei inhomogenen Strömungsfeldern
3.4 Berechnung elektrischer Strömungsfelder
3.4.1 Homogenes Feld
3.4.2 Zylinderfeld
3.4.3 Kugelfeld
3.5 Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen
4 Elektrizitätsleitung im Vakuum, in Gasen und Flüssigkeiten
4.1 Elektronen- und Ionengeschwindigkeit
4.2 Elektrische Strömung im Vakuum
4.2.1 Hochvakuum - Elektronenröhre
4.2.2 Elektronenstrahlröhre
4.3 Elektrische Strömung in Gasen
4.4 Elektrische Strömung in Flüssigkeiten
4.4.1 Elektrolytische Dissoziation
4.4.2 Das Faradaysche Gesetz
4.4.3 Elektrolytische Zelle
4.4.4 Anwendung elektrolytischer Vorgänge in der Technik
5 Das elektrostatische Feld
5.1 Elektrische Ladung
5.2 Das Coulombsche Gesetz
5.3 Die elektrische Feldstärke
5.4 Influenz
5.5 Die elektrische Verschiebungsdichte
5.6 Die Dielektrizitätskonstante
5.7 Arbeit und elektrische Spannung
5.8 Kondensator und Kapazität
5.8.1 Plattenkondensator
5.8.2 Zylinderkondensator
5.8.3 Kugelkondensator
5.8.4 Parallel- und Reihenschaltung von Kondensatoren
5.8.5 Die elektrische Feldenergie und Energiedichte in einem Kondensator
5.8.6 Kraft auf die Elektroden eines Kondensators
5.9 Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen
6 Das magnetische Feld
6.1 Ursache und Wirkung des Magnetfeldes
6.2 Die magnetische Feldstärke
6.3 Die magnetische Induktion
6.4 Die Permeabilitätskonstante und magnetische Eigenschaften der Stoffe
6.5 Der magnetische Fluß
6.6 Das Durchflutungsgesetz
6.6.1 Feld des langen geraden Leiters
6.6.2 Feld von zwei parallelen Leitern
6.6.3 Feld der langen Zylinderspule
6.6.4 Feld der Ringspule
6.7 Gegenüberstellung der Feldgrößen und Grundgleichungen
6.8 Verhalten der Feldgrößen an Grenzflächen
6.9 Der magnetische Kreis
6.9.1 Das Ohmsche Gesetz des magnetischen Kreises und die Kirchhoffschen Regeln
6.9.2 Berechnung des magnetischen Widerstandes und Leitwertes
6.9.3 Einfacher Eisenkreis mit Luftspalt
6.9.4 Dauermagnetkreis
6.10 Kraftwirkung im magnetischen Feld
6.10.1 Kraft auf bewegte Ladungen
6.10.2 Kraft auf stromdurchflossenen Leiter
6.10.3 Kraft auf stromdurchflossene Leiterschleife
6.10.4 Technische Anwendung der Kraftwirkung
6.11 Induktionswirkung und Induktionsgesetz
6.11.1 Translation eines Leiters im Magnetfeld
6.11.2 Rotation einer Leiterschleife im Magnetfeld
6.11.3 Ruhende Leiterschleife in einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld
6.11.4 Zusammenfassende Betrachtung
6.12 Technische Anwendungen des Induktionsgesetzes
6.12.1 Wechsel- und Gleichstromgenerator
6.12.2 Wirbelstrombremse
6.12.3 Transformator
6.13 Selbstinduktivität und Gegeninduktivität
6.14 Berechnung von Induktivitäten
6.14.1 Induktivität der langen Zylinderspule
6.14.2 Induktivität einer Ringspule
6.14.3 Innere Induktivität eines Leiters
6.14.4 Induktivität einer Doppelleitung
6.14.5 Induktivität eines Koaxialkabels
6.14.6 Gegeninduktivität zweier magnetisch gekoppelter Spulen
6.14.7 Induktivität und magnetischer Leitwert
6.15 Die magnetische Feldenergie und Energiedichte
6.16 Kraft auf Polflächen eines Magneten
7 Ein - und Ausschaltvorgänge (Ausgleichsvorgänge)
7.1 Ein - und Ausschalten eines ohmschen Widerstandes
7.2 Einschalten einer reinen Induktivität und reinen Kapazität
7.3 Schaltvorgang bei einer Reihenschaltung von Induktivität und ohmschem Widerstand
7.3.1 Einschaltvorgang
7.3.2 Ausschaltvorgang
7.4 Schaltvorgang bei einer Reihenschaltung von Kapazität und ohmschem Widerstand
7.4.1 Einschaltvorgang (Ladevorgang)
7.4.2 Ausschaltvorgang (Entladevorgang)
7.5 Allgemeingültige Zeitfunktion für einen Schaltvorgang
Literaturverzeichnis
Stichwortverzeichnis