TABELLENBUCH ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK

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1 [K] TABELLENBUCH ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK Technologie / Fachkunde /Fachtheorie Technische Mathematik / Fachrechnen Technisches Zeichnen/Technische Kommunikation Arbeits- und Umweltschutz Völlig neu bearbeitet von H.-W. Beckmann, K. Lampe, H. Milde, H. Rohlfing, M. Scheurmann, F. Tornau, F.-P. Zantis Auflage 488 Seiten Dümmlerbuch 5302 FERD. TÜMMLERS VERLAG BONN

2 INHALT Seiten 1 Mathematische Grundlagen 1-1 bis Zeichen und Begriffe Mathematische Zeichen Zeichen der Mengenlehre Rechenoperationen Grundrechenarten Bruchrechnen Prö'zentrechnen Arithmetik/Algebra Addition Subtraktion Addition und Subtraktion Klammern Multiplikation Division Potenzieren Radizieren Logarithmieren Gleichungen ersten Grades mit einer Unbekannten/Formelumstellen Gleichungen ersten Grades mit zwei Unbekannten Gleichungen zweiten Grades (quadratische Gleichungen) Rechenverfahren mit komplexen Zahlen Mathematische Lehrsätze aus der Geometrie Rechtwinklige Dreiecke Schiefwinklige Dreiecke Winkel/Winkelfunktionen Winkeleinheiten nach DIN Winkelfunktionen Funktionskurven und Funktionswerte bestimmter Winkel Beziehung zwischen den Winkelfunktionen für gleiche Winkel Berechnung rechtwinkliger Dreiecke Elementare Funktionen Gerade (lineare Funktion) Parabel (quadratische Funktion) Wurzelfunktion (irrationale Funktion) Hyperbel (gebrochen rationale Funktion) Exponentialfunktion Logarithmusfunktion Ellipse/Kreis Fourierzerlegungen Flächenberechnungen Körperberechnungen Physikalische Grundlagen 2-1 bis Einheiten und Zeichen Das internationale Einheitensystem Allgemeine Formelzeichen Römische Ziffern Indizes nach DIN Das griechische Alphabet 2-4 IX

3 2.1.6 Konstanten der Physik Masse und Dichte ' Grundbegriffe der Mechanik Kräfte Drehmoment Bewegungslehre Reibung Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Arbeit, Energie, Wirkungsgrad, Leistung Einfache Maschinen Festigkeitslehre Wärmetechnische Grundlagen Temperatur Wärmemenge Wärmeleitung Wärmestrahlung Ausdehnung durch Wärme Schall Schalldruck Schalldruckpegel A-bewerteter Schalldruckpegel Optik Reflexion Brechung, Konkavspiegel und Konvexspiegel Prisma Konvexlinsen (Sammellinsen) Konkavlinsen (Zerstreuungslinsen) Grundlagen der Elektrotechnik 3-1 bis Strom und Spannung Nennströme in A nach DIN Nennspannungen für elektrische Betriebsmittel nach DIN IEC Gekürzte Schreibweise von Strom und Spannung nach DIN EN Zeitabhängige Ströme (Spannungen) Elektrische Leistung und Arbeit Elektrische Leistung Elektrische Arbeit Grundgesetze im Gleichstromkreis Leiterwiderstand Gesetze in einfachen und verzweigten Stromkreisen Elektrisches Feld und Kondensator Magnetisches Feld und Spule Kondensator und Spule im Gleichstromkreis Grundgesetze im Wechselstromkreis Wechselströme und Wechselspannungen Transformator Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) Gleichwertige Reihen- und Parallelschaltungen Komplexe Darstellung von Wechselgrößen nach DIN Widerstandsschaltungen Hoch-und Tiefpässe Ersatzschaltung für Spulen und Kondensatoren Schwingkreise Dämpfung, Verstärkung, Pegel 3-25

4 4 Schaltzeichen und Symbole 4-1 bis Schaltzeichen für Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und piezoelektrische Kristalle (passive Bauelemente) Symbolelemente und Kennzeichen für Schaltzeichen Schaltzeichen für Leiter und Verbinder Schaltzeichen für Elektroinstallation Schaltzeichen für Sicherungen Schaltzeichen für Kontakte und Schalter Schaltzeichen für Erzeugung/Umwandlung elektrischer Energie Schaltzeichen für Mess-, Melde- und Signaleinrichtungen Schaltzeichen für Halbleiter 4.10 Grafische Symbole für analoge Elemente 4.11 Grafische Symbole für binäre Elemente Grafische Symbole der Fluidtechnik 4.13 Regeln für Schaltpläne Bauelemente der Elektrotechnik 5-1 bis Kennzeichnung von Bauelementen Kurzschreibweise von Datumsangaben für Kondensatoren und Widerstände nach DIN IEC Reihen für die Nennwerte von Widerständen und Kondensatoren nach DIN IEC 63 Normzahlen und Normzahlen-Hauptwerte-Reihen nach DIN Farbkennzeichnung von Widerständen nach DIN IEC 62 Buchstaben- und Ziffernkennzeichnung für Kapazitäts- und Widerstandswerte nach DIN IEC 62 Widerstände Schicht-Festwiderstände Rechteckige Chip-Widerstände mit Metallglasur Zylindrische Chip-Widerstände mit Metallschicht nach E DIN _ Drehwiderstände (Potenziometer) Widerstandskurvenformen Bezeichnung der Anschlüsse nach DIN Niedrig belastbare 1-Gang-Drehpotenziometer nach DIN Widerstands-Nomogramm Heißleiter Genormte Heißleiter Mittlere B-Werte und Widerstandswert-Temperatur-Charakteristik Bauformen Kaltleiter Kaltleiter (PTC-Widerstände) nach DIN Kaltleiter für thermischen Maschinenschutz nach DIN Spannungsabhängige Widerstände VDR-Widerstände Metalloxid-Varistoren Funkenlösch-Schaltungen Überspannungsabieiter (Abieiter) Einteilung der Überspannungsabieiter Überspannungsschutzmodule (Klasse D) _ Überspannungsabieiter (Klasse C) Kondensatoren Kondensatorarten Kapazitäten für Kondensatoren bis 1000 V Nenngleichspannungen für Kondensatoren XI

5 5.9.4 Motorkondensatoren nach DIN EN Festkondensatoren zur Verwendung in Geräten der Elektronik nach DIN IEC Aluminium-Elektrolytkondensatoren nach DIN IEC Kondensatorleistung zur Kompensation induktiver Blindleistung Kleintransformatoren Berechnung eines Netztransformators Berechnungstabelle für Kleintransformatoren mit M-bzw. EI-Kernblechen Kernbleche nach DIN Einphasen-Schnittbandkerne Typ SE, SU, SG und SM nach DIN Spulenkörper nach DIN Sicherungen Verlegebedingungen für Leitungen für feste Verlegung Strombelastbarkeit von Leitungen und Kabeln als Schutz gegen zu hohe Erwärmung bei Dauerbetrieb und Umgebungstemperaturen von 25 C und Zuordnung von Überstrom-Schutzeinrichtungen (Sicherungen) Umrechnungsfaktoren für vieladrige Leitungen mit Leiternennquerschnitten bis 10 mm Umrechnungsfaktoren für aufgewickelte Leitungen Umrechnungsfaktoren für Häufung bei den Verlegearten A, B1, B2, C Niederspannungssicherungen NH-Niederspannungssicherungen nach DIN VDE Strom-Zeit-Bereiche für NH-Sicherungseinsätze der Betriebsklasse gl I 2 t-grenzwerte von NH-Sicherungseinsätzen Geräteschutzsicherungen Leitungsschutzschalter Zeit-Strom-Auslösekennlinien von Leitungsschutzschaltern Fehlerstrom-Schutzschalter Fl-Schutzschalter Fl-Schutzschalter bis 1000 V~ und 200 A FI/LS-Schalterbis415 V~und63A Galvanische Primärelemente Ausführungen von galvanischen Primärelementen Primärbatterien nach DIN IEC Primärbatterien (elektrische Eigenschaften) Galvanische Sekundärelemente Galvanische Sekundärelemente nach DIN VDE Bleiakkumulatoren Nickel/Cadmium(Eisen)-Akkumulatoren Gasdichte NH-Akkumulatoren Relais Kontaktarten nach DIN Relaiszeiten (Zeitverhalten) Anschlussbezeichnungen an Schaltrelais nach DIN Elektronische Bauelemente 6-1 bis Grundlagen Sperrschicht-Halbleiterbauelemente Dioden Bipolare Transistoren Transistoren als Verstärker Differenz- und Operationsverstärker Sinus-Generatoren Transistoren als Schalter Trigger-Bauelemente Thyristoren Stromrichter 6-32 XII

6 Feldeffekt-Transistoren Magnetfeldabhängige Bauelemente Hallgenerator Feldplatte Integrierte Schaltungen Wärmeableitung bei Halbleiterbauelementen Gehäuse für Halbleiterbauelemente (Auswahl) Elektronenröhren Aufbau und Wirkungsweise der Grundanordnung (Diode) Verstärkerröhren Speziairöhren Gasgefüllte Röhren Optoelektronische Bauelemente Lichtempfänger (Fotosensoren) Lichtsender Anzeigebauelemente Optokoppler Lichtwellenleiter technik 7-1 bis Digitaltechnik Einteilungen in der Digitaltechnik Definition der Begriffe analog" und digital" Zahlendarstellung und Pegelzuordnung Schaltalgebra (Boole'sche Algebra) Verknüpfungsbausteine der kombinatorischen Logik (Zustandsschaltglieder) Vereinfachung von Schaltnetzen mit Karnaugh-Veitch-Tafeln (KV-Tafeln) _ Monostabiles Kippglied, astabiles Kippglied, Schwellwertschalter Bistabile Kippglieder (Flipflops) Getaktete Schaltwerke (Zähler und Register) Baustein-Familien Programmierbarer Digitalrechner Informationsverarbeitung Begriffe der Informationsverarbeitung Abkürzungen in der EDV Zahlensysteme _ Bits und Bytes _ Der ASCII-Code Aufbau einer EDV-Anlage Schnittstellen Parallele Schnittstellen Serielle Schnittstellen. Das Betriebssystem Sinnbilder für Struktogramme und Ablaufdiagramme Programmierung Steuerungstechnik Einteilungen in der Steuerungstechnik Kennzeichen des Steuerns Begriffe der Steuerungstechnik (Auszug) nach DIN Steuerungsarten nach DIN Kennfarben für Leuchtmelder und Druckknöpfe nach EN _ Kennzeichnung von elektrischen Betriebsmitteln nach DIN Anschlussbezeichnung, Kennzahlen, Kennbuchstaben für Niederspannungs(NV)schaltgeräte Steuerstromkreise Bestimmungen zur elektrischen Ausrüstung von Industriemaschinen (Auszug) nach DIN IEC XIII

7 Steuerung mit Schützen Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) Schrittmotoren Sensorik Mikrokontroller Verwendung der Ein-und Ausgänge Programmierung von Mikrokontrollen Fuzzy-Logik (unscharfe Logik) und neuronale Netze Regelungstechnik Einteilungen in der Regelungstechnik Kennzeichen des Regeins Begriffe der Regelungstechnik Zeitverhalten von Führungsgrößen und Regelkreisgliedern Frequenzverhalten von Führungsgrößen und Regelkreisgliedern Regelstrecken Zeitverhalten typischer Regelstrecken Typische dynamische Kennwerte von Regelstrecken Wahl einer geeigneten Regeleinrichtung bei gegebener Strecke Regler Analoge Regeleinrichtungen Digitale Regeleinrichtungen Unstetige Regeleinrichtungen Einstellung der Regler-Kennwerte (Optimierung) Messtechnik 8-1 bis Einteilungen in der Messtechnik Begriffe der Messtechnik Messfehler und Fehlerrechnung Messfehler Ermittlung des wahren Wertes Symbole für Messgeräte Messwerke Messbereichserweiterung Strommessung Spannungsmessung Messgleichrichter Messen von Mischspannungen und Mischströmen Effektivwertmessung Messbrücken Kompensatoren Schallpegelmessung Durchflussmessung Dehnungsmessstreifen Temperaturmessung Begriffe für Thermometer (Auswahl) nach DIN Thermometer mit Thermoelement Widerstandsthermometer Analoge Weg- und Winkelmessung Lichtstärkemessung Drehzahlmessung ph-wert-messung Analoge Geschwindigkeitsmessung Analoge Beschleunigungsmessung Analoge Kraftmessung Analoge Druckmessung Analog-Digital-Wandlung (ADU) Abtast-Halte-Kreis (Sample & Hold) und Abtasttheorem 8-24 XIV

8 Zählverfahren Wägeverfahren Elektronenstrahl-Oszilloskop IEC-Bus-Steuerung Messwandler Leistungs- und Leistungsfaktor-Messung Elektrizitätszähler Schaltungsnummern für Elektrizitätszähler und Zusatzeinrichtungen Zählerschaltungen Schutzbestimmungen und Prüfungen 9-1 bis Systemkomponenten einer elektrischen Anlage Sicherheitstechnische Festlegungen in elektrischen Anlagen Harmonisierte Schutzbestimmungen Gliederung der HD 384 und IEC Auszüge aus der DIN VDE 0100 Gruppe 700 Stromwirkungen und gefährliche Körperströme Physikalische und physiologische Stromwirkungen Körperstromwirkungen und Einflussfaktoren Strom-Zeit-Gefährdungsbereiche Fehlerstromkreis und internationale Begriffe Fehlerstromkreis und Berührungsspannung Internationale Begriffe (Auszüge) Nationale Begriffe (Auszüge) Schutz und Schutzeinrichtungen Schutzeinrichtungen Überstrom-Schutzeinrichtungen Fehlerstrom-Schutzeinrichtung Fehlerspannungs-Schutzeinrichtung 9.10 Weitere Schutzeinrichtungen 9.11 Wirkungsablauf für Überstromschutz und Fehlerschutz 9.12 Schutzbestimmungen und internationale Kennzeichnung bei Fehlerstromschutz 9.13 Schutzmaßnahmen und Prüfungen Prüfungen in elektrischen Anlagen Gliederung der Schutzmaßnahmen Schutz gegen direktes Berühren Schutz bei direktem Berühren Schutz sowohl gegen direktes als auch bei indirektem Berühren Schutz bei indirektem Berühren _ Dreiphasen-Wechselspannung 10.2 Stern- und Dreieckverkettung bei symmetrischer Belastung 10.3 Begriffe nach DIN Betriebsarten von umlaufenden Maschinen 10.5 Arten elektrischer Maschinen 10.6 Leistungsschilder nach DIN Ermittlung der Übertemperaturen von Wicklungen 10.8 Grenz-Übertemperaturen in K von indirekt mit Luft gekühlten Maschinen 10.9 Toleranzen elektrischer Maschinen Ruhende Maschinen Einphasentransformatoren Aufbau von Leistungstransformatoren XV

9 Transformatorenhauptgleichung Wicklungen und Schaltgruppen für Transformatoren Gebräuchliche Schaltgruppen für Drehstromtransformatoren Einphasentransformatoren Leistungsaufnahme, Leistungsabgabe und Wirkungsgrad bei Drehstromtransformatoren Parallelbetrieb von Transformatoren Kurzschlussspannung und Kurzschlussstrom bei Transformatoren Bauarten von Leistungstransformatoren Kühlungsarten bei Leistungstransformatoren Begriffe für Transformatoren Rotierende Maschinen Schutzarten für umlaufende elektrische Maschinen Drehstrom-Asynchronmaschine (Kurzschlussläufer-Motor/-Generator) Drehstrom-Synchronmaschine (Motor/Generator) Anschluss von Drehstrommaschinen Wechselstrommotoren Gleichstrommaschinen Bauformen und Aufstellung von umlaufenden elektrischen Maschinen Code I DIN IEC Anschlussbezeichnung und Drehsinn von umlaufenden elektrischen Maschinen Statische Umrichter Zwischenkreis-Umrichter Direktumrichter Netzrückwirkungen bei Umrichterbetrieb Schaltnetzteile (getaktete DC/DC-Wandler) Einsatzbereich verschiedener Schaltreglerkonzepte Drosselwandler Primär getaktete Wandler Unterbrechungsfreie Stromversorgungen für Einphasen-Niederspannung (USV) Offline-USV Online-USV Wechselrichter/Wandler Elektrische Anlagen 11-1 bis Beleuchtungstechnik Größen, Einheiten, Begriffe Lichtquellen und Leuchten Beleuchtung im Innenraum Beleuchtung im Freien Schaltungen für Leuchtstofflampen Schaltungen für Metalldampflampen Montage von Leuchten und Zubehör Lichtquellenübersicht und Sockel Leitungsberechnung Gleichungen zur Leitungsberechnung Leitungen, Spannungsverlust, übertragbarer Strom Dimensionierung von Leitungen für Niedervoltleuchten Höchstzulässige Dauerbelastung, Leistungs- und Spannungsverluste je 100 m Streckenlänge Elektrowärme Raumheizung Warmwasserbereitung Blitzschutz Blitzstrom und Wirkung Äußerer Blitzschutz XVI

10 Innerer Blitzschutz Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Kopplungsarten Überspannungsbegrenzung Erreichen des notwendigen Störabstandes Physiologische Auswirkungen Drähte, Leitungen, Kabel 12-1 bis Runddrähte aus Kupfer Zulässige Belastung lackisolierter Wickeldrähte nach DIN bei verschiedenen Stromdichten (elektrische Leitfähigkeit 58 m/fl mm 2 ) Runddrähte aus Kupfer, lackisoliert, nach DIN Drähte aus Widerstandslegierungen Runddrähte aus Cu-Widerstandslegierungen, blank, nach DIN Runddrähte aus Nickel-Widerstandslegierungen, blank, nach DIN Strombelastbarkeit blanker Widerstandsdrähte Sammelschienen Dauerbelastbarkeit einer Sammelschiene aus Kupfer oder Aluminium Stromschienen mit Kreisquerschnitt Leitungsseile Leitungsseile nach DIN Aluminium-Stahl-Leitungsseile nach DIN Freileitungen Mindestquerschnitte und zulässige Höchstzugspannungen für Starkstrom- Freileitungen Dauerstrombelastbarkeit für Freileitungen nach DIN bis Kennzeichnung blanker und isolierter Leitungen Farben und Farbkurzzeichen nach DIN Kennzeichnung isolierter und blanker Leiter nach DIN Aderkennzeichnung isolierter Starkstromleitungen/kabel Isolierte Starkstromleitungen Isolierte Starkstromleitungen Mindest-Leiterquerschnitt für Leitungen Aufbau der harmonisierten Typenkurzzeichen PVC-isolierte Starkstromleitungen Gummi-isolierte Starkstromleitungen Starkstromkabel Allgemeines für Kabel bis 18/30 kv Einsatzgebiete von Kabeln mit Nennspannungen U 0 /U bis 18/30 kv Aufbau von Kabeln Aufbau und Verwendung von Kabeln für große Nennspannungen Zulässige Biegeradien für Kabel mit U 0 /U bis 18/30 kv Strombelastbarkeit von Starkstromkabeln Leitungen und Kabel der Nachrichtentechnik Kurzzeichen für die Bezeichnung von Installationsleitungen und Kabeln für Fernmeldeanlagen Installationsleitungen für Fernmeldeanlagen Koaxiale HF-Kabel (Antennenkabel) Wirkstoffe und \Vcrkistoffnormunj» 13-1 bis " :.' " -- -V : r'-r 1 r^r'- i -'.7' Chemische Elemente und ihre Verbindungen Trivialnamen und chemische Benennung technisch wichtiger Stoffe Das Periodensystem der Elemente 13-2 XVII

11 13.2 Physikalische Eigenschaften von Metallen Reine Metalle Legierungen Kontaktwerkstoffe Stahl und Eisen/Werkstoffnormung Normbezeichnung und Einteilung der Eisenwerkstoffe Eisenwerkstoffe Magnetische Werkstoffe Elektroblech und Elektroband nach DIN Dauermagnetwerkstoffe nach DIN Nichteisenmetalle Werkstoffnummern nach DIN Werkstoffkurzzeichen für Nichteisenmetalle nach DIN Nichteisenmetalle und ihre Legierungen Widerstandslegierungen nach DIN Thermobimetalle nach DIN Lote Heizleiterlegierungen für Rund-und Flachdrähte nach DIN Kunststoffe Kennzeichnung der Polymere nach DIN Thermoplaste (Plastomere) Duroplaste (Duromere) Eigenschaften von Kunststoffen Isolierstoffe Eigenschaften elektrischer Isolierstoffe Isolierfolien nach DIN Pressspan nach DIN Schichtpresstoffe nach DIN Gedruckte Schaltungen Gestaltung und Anwendung von Leiterplatten nach DIN IEC Elektrische Eigenschaften von Leiterplatten nach DIN IEC Technisches Zeichnen /Maschinennormteile 14-1 bis Technisches Zeichnen Endformate für Schreibpapier nach DIN Schriftzeichen nach DIN Maßstäbe für technische Zeichnungen nach DIN ISO Linien nach DIN Grafische Darstellungen nach DIN Normalprojektionen nach DIN Darstellungen in Normalprojektion nach DIN 6-1, Maßeintragung in Zeichnungen, Regeln nach DIN bis Maschinennormteile Gewinde Schrauben und Muttern Ausführung von Schrauben Zylinderschrauben mit Innensechskant Linsen-Blechschrauben mit Kreuzschlitz nach DIN Blechschraubenverbindungen nach DIN Blechschrauben mit Blechschraubengewinde nach DIN Gewinde-Schneidschrauben nach DIN Ausführungen von Muttern Schraube-Mutter-Verbindung nach DIN ISO Toleranzen und Passungen XVIII

12 15 Arbeits- und Umweltschutz 15-1 bis Übersicht: Belastungen am Arbeitsplatz/Arbeitsschutz und Umweltschutz Gefahrstoffe am Arbeitsplatz Grundbegriffe und Abkürzungen Pflichten zum Schutz vor Gefahrstoffen am Arbeitsplatz, GefStoffV Aufnahmewege und Schutzmaßnahmen Quellen typischer Gefahrstoffe MAK-und TRK-Werte (Auswahl) DFG Sicherheitskennzeichen Hinweisschilder zur Arbeitssicherheit VGB 125 und DIN Kennzeichnungen und Symbole für Gefahrstoffe Umweltschutz Luftbelastungen Schadstoffe im Wasser Anhang 16-1 bis Verzeichnis der behandelten Normen und Vorschriften Stichwortverzeichnis 16-3 XIX