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Ideal für Studium und Ausbildung

Grundlagen verstehen und Wissenslücken schließen
Physikalisches und mathematisches Grundwissen
Gleich- und Wechselstromkreise, Drehstrom, Elektromagnetismus, Netzwerk, Schaltungen

Die Elektrotechnik ist vielfältig, spannend - und sehr anspruchsvoll. Damit Sie Studium oder Ausbildung meistern, vermittelt Ihnen dieser umfassende Leifaden alles, was Sie für die Prüfungen benötigen: Von den physikalischen und mathematischen Grundlagen über Gleich- und Wechselstromkreise, Drehstrom, Elektromagnetismus bis hin zu Netzwerken und Schaltungen wird der gesamte Stoff des Grundstudiums abgedeckt. Merksätze, Übungen und Musterlösungen helfen Ihnen beim Lernen. Für E-Techniker und alle, die es werden wollen.

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1. Einführung ... 11

1.1 ... Was Sie von diesem Buch erwarten können ... 11

1.2 ... Wichtige Erfindungen der Elektrotechnik ... 12

1.3 ... Physikalische Größen und Grundbegriffe, mathematische Grundlagen ... 14

1.4 ... Übungen ... 36

1.5 ... Lösungen ... 37

2. Elektrische Ladung und Potenzial ... 45

2.1 ... Das Bohrsche Atommodell ... 45

2.2 ... Ladung ... 48

2.3 ... Energie, Potenzial und Leistung ... 50

2.4 ... Elektrische Spannung ... 55

2.5 ... Strom ... 58

2.6 ... Strom- und Ladungsdichte ... 62

2.7 ... Ionen- und Massenstrom ... 68

2.8 ... Übungsaufgaben ... 71

2.9 ... Lösungen ... 73

3. Elektrostatik ... 79

3.1 ... Das elektrische Feld (E-Feld) ... 79

3.2 ... Kräfte zwischen Ladungen -- die Coulombkraft ... 86

3.3 ... Ladungsverteilung ... 88

3.4 ... Berechnung von E-Feldern ... 101

3.5 ... Elektrische Flussdichte und Verschiebungsflussdichte ... 123

3.6 ... Potenzielle Energie, Potenziale und Spannung im elektrischen Feld ... 124

3.7 ... Kapazität ... 130

3.8 ... Aufgaben ... 142

3.9 ... Lösungen ... 144

4. Gleichstrom ... 157

4.1 ... Strom- und Spannungsquellen ... 157

4.2 ... Widerstand und Leitwert ... 166

4.3 ... Allgemeine Form des Ohm´schen Gesetzes ... 179

4.4 ... Gleichstrom und Wechselstrom ... 181

4.5 ... Berechnung eines einfachen Stromkreises ... 183

4.6 ... Reihen- und Parallelschaltung ... 187

4.7 ... Ersatzquellen, reale Strom- und Spannungsquellen ... 203

4.8 ... Kondensatoren im Gleichstromkreis ... 214

4.9 ... Übungen ... 225

4.10 ... Lösungen ... 229

5. Netzwerkberechnungen ... 237

5.1 ... Zweipole und die Zweipolmethode ... 239

5.2 ... Maschen- und Knotenregel in Netzwerken ... 243

5.3 ... Zweigstromverfahren ... 247

5.4 ... Maschenstromverfahren ... 252

5.5 ... Knotenpotenzialverfahren ... 256

5.6 ... Das Superpositionsprinzip ... 265

5.7 ... Stern-Dreieck-Umwandlung ... 270

5.8 ... Unendliche Kettennetzwerke ... 277

5.9 ... Übungen ... 280

5.10 ... Lösungen ... 284

6. Magnetische Felder ... 303

6.1 ... Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters ... 306

6.2 ... Magnetisches Feld von Leiterschleifen ... 309

6.3 ... Magnetische Grundgrößen ... 311

6.4 ... Lorentzkraft ... 330

6.5 ... Induktivität und Induktion ... 336

6.6 ... Magnetischer Kreis ... 353

6.7 ... Maxwell-Gleichungen ... 355

6.8 ... Übungen ... 367

6.9 ... Lösungen ... 369

7. Wechselstromkreise ... 377

7.1 ... Charakteristische Größen einer Wechselspannung ... 377

7.2 ... Kondensator im Wechselspannungskreis ... 381

7.3 ... Spule im Wechselstromkreis ... 385

7.4 ... Zeigerdarstellung von Wechselgrößen ... 388

7.5 ... Schwingkreise ... 395

7.6 ... Rechnen mit komplexen Zahlen ... 414

7.7 ... Übungen ... 420

7.8 ... Lösungen ... 423

8. Filter und Passschaltungen ... 437

8.1 ... RC-Reihenschaltung und Parallelschaltung ... 437

8.2 ... RL-Reihen- und Parallelschaltung ... 454

8.3 ... Allgemeine Eigenschaften von Hoch- und Tiefpassschaltungen ... 464

8.4 ... Übungen ... 475
8.5 ... Lösungen ... 478

9. Drehstrom ... 495

9.1 ... Erzeugung von Wechselspannungen und Drehstrom ... 495

9.2 ... Symmetrisch belastete Drehstromsysteme ... 500

9.3 ... Unsymmetrische Belastung ... 514

9.4 ... Übungen ... 521

9.5 ... Lösungen ... 522

Index ... 533

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