DER KONDENSATOR IN DER FERNMELDETECHNIK VON DR.-ING. GEORG STRAIMER OBERKOMMANDO DES HEERES (HEERESWAFFENAMT) MIT 267 ABBILDUNGEN

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1 n r\ s\. DER KONDENSATOR IN DER FERNMELDETECHNIK VON DR.-ING. GEORG STRAIMER OBERKOMMANDO DES HEERES (HEERESWAFFENAMT) MIT 267 ABBILDUNGEN VERLAG VON S.HIRZEL IN LEIPZIG

2 Inhaltsverzeichnis I. Teil. Theoretische Grundlagen Kapitel 1. Grundgleichungen für das elektrische Feld.. 1 Feldstärke. Feldlinie. Potential. Potentialdifferenz, Spannung. Wirbelfreiheit des elektrischen Feldes. Magnetische Wirkung. Verschiebungsdichte. Polarisation. An den Grenzflächen von Dielektriken. Energie des elektrischen Feldes. Poissonsche und. Laplacesche Gleichungen. Überlagerung von Potentialfeldern punktförmiger Ladungen. Kapitel 2. Allgemeine Kapazitätsgleichungen 9 Kapazität, Farad. Parallel- und Reihenschaltung von Kapazitäten. Teilkapazitäten. Betriebskapazität. Teilkapazität und Betriebskapazität beim technischen Kondensator. Kapitel 3. Kapazitäten gegen Erde" 13 Kapazität einer Kugel gegen eine allseitige Hülle. Einheit der Kapazität im elektrostatischen Maßsystem. Kapazität einer Kugel gegen eine sehr weit ausgedehnte leitende Ebene. Kapazität eines zylindrischen Stabes gegen Erde. Kapazität eines zylindrischen Stabes, der senkrecht über Erde steht. Kapazität eines zylindrischen Stabes, der waagerecht über Erde liegt. Kapazität einer ebenen Platte gegen Erde. Kapitel 4. Kapazitäten zwischen Elektroden 18 Kugelkondensator. Zylinderkondensator. Plattenkondensator. Kreisplattenkondensator. Schutzringkondensator. Kugelfunkenstrecke. Doppelleitung. Kapitel 5. Drehkondensatoren. Allgemeines 20 Plattenschnitte von Kondensatoren 23 Kapazitätsgerader Kondensator (Kreisplattenkondensator). Wellenlängengerader Kondensator (Nierenplattenkondensator). Frequenzgerader Kondensator (Sichelplattenkondensator). Kondensator mit logarithmischem Plattenschnitt. Dämpfungsmessung mittels Kondensator mit logarithmischem Plattenschnitt.

3 VIII Kapitel 6. Probleme bei Inhaltsverzeichnis Mehrfachdrehkondensatoren Kapazitätsausgleich von Induktivitätsunterschieden bei mehreren auf dieselbe veränderliche Frequenz abzustimmenden Kreisen 33 Drehkondensatoren mit Rotoren auf gemeinsamer Achse, die Schwingungskreise auf eine konstante Frequenzdifferenz abstimmen sollen. Angenäherte Lösung 38 Anmerkung: Zusammenhang zwischen Kapazitätsabweichung und Frequenzabweichung 43 Kapitel 7. Die mit Wechselspannung belastete Kapazität 43 Allgemeine Beziehungen. Leistung und Verlustfaktor. Leistung und Verlustfaktor bei Mehrwelligkeit. Ursachen der Verluste. Ersatzschaltungen für eine verlustbehaftete Kapazität. Spannung und Strom in Abhängigkeit von der Frequenz bei konstanter Scheinleistung. Kapitel 8. Kapazität und Widerstand in verschiedenen Schaltungskombinationen 52 a) Reihenschaltung einer Kapazität und eines Widerstandes, b) Parallelschaltung einer Kapazität und eines Widerstandes, c) Kapazität mit einem Reihen- und Parallelwiderstand, d) Parallelschaltung einer Kapazität und einer Kapazität mit Reihenwiderstand, e) Zwei Kapazitäten mit Reihenwiderständen in Parallelschaltung, f) Reihenschaltung einer Kapazität und einer Kapazität mit Parallelwiderstand, g) Reihenschaltung einer Kapazität mit Reihenwiderstand und einer Kapazität mit Parallelwiderstand, h) Schlußbemerkung zu diesem Kapitel. Kapitel 9. Widerstand-Kapazitäts-Kombination als Spannungsteiler (Siebmittel) 71 Kapitel 10. Kapazitiver Spannungsteiler mit konstanter Gesamtkapazität 74 Allgemeines. Beispiel 1. Beispiel 2. Kapitel 11. Mehrschichtenkondensator 78 Spannungs- und Feldstärkenverteilung bei hintereinander geschalteten Kondensatoren mit unendlich hohem Isolationswiderstand. Spannungs- und Feldstärkeverteilung bei hintereinandergeschalteten Kondensatoren bzw. beim Mehrschichtenkondensator mit endlichem Isolationswiderstand.

4 Inhaltsverzeichnis IX Kapitel 12. Schaltvorgänge beim Kondensator 80 Allgemeines. Schaltvorgänge bei einer Kapazität mit Reihenwiderstand. Schaltvorgang bei einer Kapazität mit Parallelwiderstand und Reihenwiderstand. Zeitkonstante eines technischen Kondensators mit endlichem Isolationswiderstand. IL Teil. Werkstoffkunde der Dielektriken Kapitel 1. Allgemeines 89 Leitfähigkeit bei Metallen und Isolatoren. Durchschlag bei festen Isolierstoffen. Dielektrische Verluste. Kapitel 2. Elektrisches Verhalten der Luft (Gase) Spezifischer Widerstand. Dielektrizitätskonstante. Dielektrische Verluste. Durchschlagsfestigkeit. Luftfeuchtigkeit. Kapitel 3. Isolierende Flüssigkeiten 97 Wasser. Öle. Kapitel 4. Vergießbare Isolierstoffe (Vergußmassen) Natürliche Wachse. Synthetisch gewonnene Wachse. Naturharze. Asphalte. Beimengungen. Prüfung von Vergußmassen. Paraffin. Kapitel 5. Keramische Werkstoffe 104 Gruppe I. Porzellan (Aluminiumsilikat) 105 Gruppe II. Steatite (Magnesiumsilikate) 107 Naturspeckstein. Steatit, Frequenta. Calit, Calan. Gruppe III. Rutil- (Titandioxyd-) und magnesium-silikathaltige Massen 114 Massen mit hohem Gehalt an Rutil. Massen mit Zusatz von Zirkondioxyd. Gruppe IV. Tonsubstanz- und specksteinhaltige Massen Gruppe IVa (Magnesiumoxyde). Gruppe IVb (Magnesiumtitanate) Kapitel 6. Glas, Quarz, Glimmer 121 Glas. Kieselsäureglas (Quarz Si0 2 ). Glimmer. Mikanit, Mycalex. Kapitel 7. Organische Kunststoffe. Allgemeines Gruppe der nichthärtbaren (thermoplastischen) Massen a) Zellulose und Zellulosederivatmassen, b) Polymerisate, c) Mischpolymerisationsprodukte. 2. Gruppe der härtbaren Massen 137 a) Phenoplaste, b) Aminoplaste. Typisierung der gummifreien Preßstoffe durch den VDE

5 X Inhaltsverzeichnis Kapitel 8. Papier, Hartpapier 139 Papier. Geschichtete Preßstoffe, Hartpapiere. Kapitel 9. Die physikalischen Grundlagen des Elektrolytkondensators 149 III. Teil. Technische Kondensatoren Kapitel 1. Papierwickelkondensatoren (hohe Kapazitätswerte) 159 Elektrodenmaterial. Wickelmaschine. Isolationsbemessung. Wickelarten. Trocknung und Imprägnierung. Normen. Spannungsprüfung. Verlustfaktor. Toleranzen. Kapitel 2. Elektrolytkondensatoren (hohe Kapazitätswerte) Kapitel 3. Festkondensatoren mit mittleren und kleinen Kapazitäten für kleine Spannungen und Ströme Kondensatoren mit Luft, Glimmer, keramischen Materialien, Glas und Papier als Dielektrikum. Kapitel 4. Drehkondensatoren 179 Allgemeines. Stromzuführuiig zum Rotor. Aufbau von Stator und Rotor. Gleichlauf. Drehkondensatoren mit Festdielektrikum. Differentialkondensatoren. Kurzwellendrehkondensatoren. Meßdrehkondensatoren. Kapitel 5. Trimmerkondensatoren 188 Kapitel 6. Kondensatoren für besondere elektrische Beanspruchungen 191 Kondensatoren für hohe Spannungen ohne Durchgang von Hochfrequenzströmen und bei niederohmigem Durchlaß von Hochfrequenzströmen. Kondensatoren für hohe Hochfrequenzspannungen und -Leistungen. Kapitel 7. Störschutzkondensatoren 203 Entstörungsmöglichkeiten. Prüfspannung für Störschutzkondensatoren. Größe der Schutzkapazität. Erwärmung. Störschutzkondensatoren für Kurz- und Ultrakurzwellen. Störschutzkondensatoren mit Sicherung. Praktische Entstörungsbeispiele. Schrifttum 215 Sachverzeichnis S