1 Allgemeine Grundlagen, Grundlagen des Rechnens Allgemeines Rechnen 1 Mengen, Elemente, Teilmengen

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1 Inhaltsübersicht 1 Allgemeine Grundlagen, Grundlagen des Rechnens Allgemeines Rechnen 1 Mengen, Elemente, Teilmengen 1 Grundrechnungsarten 2 Bruchrechnen 7 Dreisatz 9 Prozentrechnen 9 Potenzen, Zehnerpotenzen 10 Wurzeln 13 Rechnen mit Wurzeln Logarithmen Trigonometrie 18 Pythagoras 18 Winkelfunktionen 19 Beziehungen im schiefwinkligen Dreieck Rechnen mit Größen Gleichungen, Formeln Längen, Flächen, Volumen 26 Volumen, Masse, Kraft Kräfte Kraftmoment, Hebel 31 Lose Rolle 31 Faktorenflaschenzug 31 Schiefe Ebene Bewegungslehre 33 Geschwindigkeit 33 Gleichmäßige Kreisbewegung 33 Gleichmäßig beschleunigte und verzögerte Bewegung 33 Freier Fall 33 2 Elektrotechnische Grundlagen Elektrische Ladungen Elektrische Spannung Elektrischer Strom 35 Stromdichte 35 Elektrizitätsmenge Elektrischer Widerstand 37 Widerstand 37 Leitwert 37 Leiterwiderstand 37 Widerstand und Temperatur 2.5 Ohmsches Gesetz Reihenschaltung von Widerständen 41 Vorwiderstände 42 Spannungsabfall auf Leitungen 42 Spannungsabfall am Innenwiderstand von Spannungsquellen Parallelschaltung von Widerständen 44 Stromverzweigung 44 Ersatzwiderstand 44 Zeichnerische Ermittlung des Ersatzwiderstandes Kirchhoffsche Gesetze 46 Das erste Kirchhoffsche Gesetz 46, Das zweite Kirchhoffsche Gesetz Gemischte Schaltungen 47 Spannungsteiler 49 Brückenschaltung Stern-Dreieck-Umwandlung 52 Lineare Netzwerke, Vermaschte Stromkreise Arbeit und Leistung 54 Mechanische Arbeit 54 Mechanische Leistung 55 Leistung - Moment - Umfangskraft 55 Elektrische Leistung 56 Elektrische Arbeit Wirkungsgrad 6 0 IV Seite

2 3 Wirkungen der Elektrizität Umwandlung elektrischer Arbeit in Wärme Elektrochemie 62 Galvanik (Elektrolyse) 62 Akkumulatoren Spannungsquellen 63 Belastung von Spannungsquellen, Anpassung von Spannungsquellen 63 Ersatzspannungsquelle 65 ' Ersatzstromquelle Magnetismus, Elektromagnetismus 68 Magnetischer Kreis Magnetische Kraftwirkung Spulen, Kennwerte 71 Selbstinduktion 71 Induktionsspannung 71 Gespeicherte Energie Spulen an Gleichspannung Elektrisches Feld und Kondensator 73 Kondensator an Gleichspannung und Impulsformung 74 Gespeicherte Ladungsmenge : 74 Gespeicherte Energie 74 4 Wechselstromtechnik 4.1 Wechselgrößen 76 Spannungserzeugung 76 Frequenz, Kreisfrequenz, Wellenlänge 77 Effektiv-, Maximal- und Augenblickswerte für sinusförmige Wechselgrößen 78 Maximal- und Effektivwerte für nicht sinusförmige Wechselgrößen 79 Unsymmetrische bzw. gleichgerichtete Wechselgrößen 79 Korrekturfaktor bei Einweg-Schaltung und bei Zweiweg-Schaltung 79 Scheitelfaktor, Formfaktor Widerstände an Wechselspannung 81 Induktiver Widerstand, verlustfreie (ideale) Spule 81 Schaltung von Spulen 82 Stromverdrängung, Skineffekt 83 Kapazitiver Widerstand, verlustfreier (idealer) Kondensator 84 Schaltung von Kondensatoren RC-, RL-Schaltungen an Wechselspannung 86 Ortskurvendarstellung 86 Parallelschaltung ohmscher Widerstand mit Kondensator oder Spule 88 Verlustfaktor, Güte von Kondensatoren und Spulen 89 Reihen- und Parallelschaltung verlustbehafteter Spulen und Kondensatoren 90 Umwandlung von RL- und RC-Schaltungen von einer Parallel- in eine Reihenschaltung und umgekehrt 92 Zeichnerische Umwandlung von Schaltungen mit komplexen Widerständen und Ortskurven RLC-Schaltungen an Wechselspannung Reihenschaltung RCL 96 Parallelschaltung RCL 97 Kompensation der Blindleistung Drehstrom 99 Drehstromschaltungen. 99 Drehstromleistung 100 Drehstromarbeit Transformatoren und Übertrager 101 Dimensionierung von Netztransformatoren Schwingkreise und Filterschaltungen Schwingkreise 104 Reihenschwingkreis 104 Ortskurvendarstellung 104 Parallelschwingkreis 106 Wellenausbreitung Hochfrequenzleitungen Antenen 111 Antennenformen und Eigenschaften Filterschaltungen (Passive Vierpole) 112 Tiefpaß (RC, LR) 112 Hochpaß (CR, RL) 112 Tiefpaß, Hochpaß als LC-Schaltung 113 V

3 Bandpaß und Bandsperre als LC-Schaltung 5.6 Laufzeitglieder (Tiefpaßfilter) 6 Bauelemente und Grundschaltungen 6.1 Dioden Kennwerte Gleichrichtung Brummspannung, Siebung 6.2 Dioden mit speziellen Eigenschaften Z-Dioden Kapazitätsdioden 6.3 Transistoren Kennwerte bipolarer Transistoren Arbeitspunkteinstellung Transistor-Grundschaltungen Transistor als Schalter Unijunktion-Transistor (UJT) 6.4 Feldeffekttransistoren Arbeitspunkteinstellung FET-Verstärker 6.5 Mehrschichtbauelemente, Einrichtungs-Thyristordiode (Vierschichtdiode) Thyristor, Triac 6.6 Nichtlineare Widerstände Heißleiter Kaltleiter Spannungsabhängiger Widerstand Fotowiderstand Feldplatte 6.7 Elektronische Spannungserzeuger Hallgenerator Fotoelement 6.8 Wärmeableitung bei Halbleiterbauelementen 6.9 Röhren 7 Halbleiterschaltungen und Baugruppen 7.1 Netzgeräte Spannungsstabilisierte Netzgeräte Stromstabilisierte Netzgeräte Schaltnetzteile 7.2 Verstärker Darlington Stufe NF-Endstufe Gegentaktverstärker Selektive Verstärker (HF) Klirren, Klirrfaktor Rauschen Operationsverstärker Invertierender Operationsverstärker Nicht invertierender Operationsverstärker Operationsverstärker als Summierverstärker (Addierer).. Operationsverstärker als Differenzverstärker (Subtrahieren) Operationsverstärker als Hochpaß und als Differenzierer.. Operationsverstärker als Tiefpaß und als Integrator Operationsverstärker als Komparator Operationsverstärker als Impedanzwandler Konstantspannungsquelle Konstantstromquelle 7.3 Oszillatoren, Generatorschaltungen LC-Generatoren HC-Generatoren 7.4 Impulstechnik Schaltzeiten 7.5 Kippschaltungen Transistor als Schalter Bistabile Kippschaltung Astabile Kippschaltung : Monostabile Kippschaltung Schmitt-Trigger VI

4 7.6 Optoelektronik Lichttechnische und optoelektronische Größen Lumineszenzdiode, LED Optoelektronische Koppler Fototransistor Interface und komplexe Schaltungen Übertragungstechnik Elektroakustik 212 Schall Übertragungsmaße 213 Absoluter Spannungspegel 213 Relativer Spannungspegel 214 Pegel und Dämpfung bei Antennen Wellenwiderstand 219 Wellenwiderstand, Wellenausbreitung auf Leitungen 219 Wellenwiderstand von Vierpolen Modulation 222 Amplitudenmodulation 222 Mischung 223 Frequenzmodulation 224 Frequenzspektrum der FM 225 Frequenzspektrum wichtiger periodischer Signale Demodulation 228 Bedämpfung 228 Siebung der Hf-Spannung Digitaltechnik Zahlensysteme Zahlendarstellung (polyadisch) Dualzahlen Addition von Dualzahlen Subtraktion von Dualzahlen Multiplikation von Dualzahlen Division von Dualzahlen Oktalsystem Sedezimalsystem oder Hexadezimalsystem Rechnen mit BCD-Codes (engl. Binary Coded Dezimal) Addition von BCD-codierten Tetraden Elementvorrat von BCD-Codes Redundanz, Redundanzfaktor (Weitschweifigkeit) Schaltalgebra Allgemeines Logische Grundfunktionen Gesetze der Schaltalgebra Erweiterte logische Funktionen Minimierung von Schaltfunktionen Karnaugh-Veitch-Tafel oder KV-Tafel Einschrittige Kodes mit Hilfe der KV-Tafel Pegeltabelle - Funktionstabelle Systematische Entwicklung logischer Schaltungen aus Funktionstabellen Meßtechnik Meßfehler Meßbereichserweiterungen von Spannungsmessern Meßbereichserweiterung von Strommessern Meßbrücken Fehlerortbestimmung auf Leitungen Messung von Widerständen nach der Strom-Spannungs-Methode Messung von Leistungen nach der Strom-Spannungs-Methode Messen mit den Oszilloskop Regelungstechnik Zweipunktregler Stetige Regelungssysteme 264 Regelkreis mit P-Regler 265 Elektronische Regler mit Operationsverstärkern 266 Pl-Regler 266 PD-Regler 266 PID-Regler 266 VII

5 12 Funkenlöschung, Funkentstörung 12.1 Funkenlöschung an Kontakten Funkenlöschung mit RC-Glied Funkenlöschung mit Schaltdioden (Freilaufdiode) 12.2 Funkenstörung 13 Aufgaben zu Signal-, Fernsprech- und Relaisschaltungen 13.1 Signalanlagen 13.2 Fernsprechanlagen 13.3 Relais und Relaisschaltungen 14 Anhang 14.1 Mathematische Zeichen 14.2 Griechisches Alphabet Widerstand, Strom, Spannung, Leistung 14.3 Widerstandsdiagramm für den Frequenzbereich von 100 Hz bis 100 khz 14.4 Formelgrößen 14.5 Vierpolparameter von Transistoren 14.6 Dezibeltabelle. Spannungs-, Strom- und Leistungsverhältnisse für 0 bis 130 db Werkstoffkennwerte 14.8 Magnetisierungskennlinien 14.9 Daten von Transformatorenblechen (nach DIN 46400) 14.9 Daten von Blechpaketen für Transformatoren 15 Daten und Kennlinien von Bauelementen 15.1 Kaltleiter 15.2 Heißleiter K Spannungsabhängige Widerstände - VDR 15.4 Germanium-Spitzendiode AA Silizium-Schaltdioden 15.6 Silizium-Gleichrichter BY Z-Dioden BZX83C 15.8 Kapazitätsdioden BB 105A; BB 105B; BB 105G 15.9 Ge-HF-Transistor AF Silizium Transistor BC NPN-Silizium-Planar-Transistoren BSV 34/BSY 58 NPN-SiMzium-Planar-Transistoren BSY Leistungstransistor BD 130 = 2N P-Kanal-Planar MOS-FET 3N N-Kanal-Sperrschicht-Feldeffekt-Transistoren BF Silizium-Fotoelement BPX Schnelle-Silizium-PIN-Fotodiode BPX GaAs-Lumineszenzdiode (Infrarotstrahler) CQY GaAs-Lumineszenzdiode (Infrarotstrahler) CQY Optoelektronisches Koppelelement CNY NPN-Silizium-Planar-Fototransistor BP Beschattung gegen Trägerstaueffekt (TSE) bei Thyristoren Thyristor BSt D Diac A Triac TX C Unijunktion-Transistor 2N Operationsverstärker TAA 761; TAA 762; TAA Glasfasern als Lichtwellenleiter (LWL) Sachverzeichnis VIII