Gliederung des Vorlesungsskriptes zu "Grundlagen der Elektrotechnik I" Physikalische Grundbegriffe... 1

Transkript

1 - Grundlagen der Elektrotechnik I - I Gliederung des Vorlesungsskriptes zu "Grundlagen der Elektrotechnik I" 1 Physikalische Grundbegriffe Aufbau der Materie, positive und negative Ladungen Elektrostatische Kraft Leiter, Halbleiter und Nichtleiter Elektrische Strömung Elektromagnetische Kraft Einführung eines Einheitensystems Physikalische Größen, physikalische Größenarten, Einheiten und Werte physikalischer Größen Physikalische Gleichungen, Größensysteme, Einheitensysteme Internationales Einheitensystem (SI) Der einfache elektrische Gleichstromkreis Elektrischer Strom Transportierte Ladung und Strom Stromzählpfeile Serienschaltung mehrerer Leiter Stromdichte Größenordnungen der Ströme und Stromdichten in der Technik, Elektronengeschwindigkeit in Metallen Strommessung... 32

2 - Grundlagen der Elektrotechnik I - II Elektrische Spannung Spannungsquelle, Spannung Beispiele von Spannungsquellen Spannungszählpfeile Spannungsmessung Ohmsches Gesetz Proportionalität zwischen Strom und Spannung, Widerstand und Leitwert Widerstandsberechnung Ohmsches Gesetz in Differentialform Widerstand realer Bauelemente Temperaturabhängigkeit Nichtlineare Widerstände Steuerbare Widerstände Leistung und Energie Leistung Energie, Arbeit Der kompliziertere elektrische Gleichstromkreis Kombination von Verbrauchern Serien- oder Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Reale Spannungsquelle Physikalische Notwendigkeit des Innenwiderstands Kurzschlußstrom und Leerlaufspannung... 68

3 - Grundlagen der Elektrotechnik I - III Strom und Klemmenspannung bei Belastung Leistung Äquivalenz von Stromquellen -und Spannungsquellenersatzbild Aktive und passive Zweipole Begriff des Zweipols Verbraucher- und Erzeugerzählpfeilsystem Gleichströme und Gleichspannungen in linearen Netzwerken Begriffsbestimmungen Netzwerk, Knoten, Zweig, Schleife, Masche Topologie, Netzwerkgraph Strom- und Spannungszählpfeile Kirchhoffsche Sätz Erster Kirchhoffscher Satz Zweiter Kirchhoffscher Satz Unabhängige Zweigströme Berechnen der Zweigströme und Zweigspannungen Berechnen sämtlicher m Zweigströme Berechnen der m Zweigspannungen Berechnen der m-(n-1) unabhängigen Zweigströme Zusammenfassung der behandelten Berechnungsverfahren für die Zweigströme und Zweigspannungen Überlagerungssatz nach Helmholtz Leistungsbetrachtung, Satz von Tellegen

4 - Grundlagen der Elektrotechnik I - IV Das elektromagnetische Feld Größen des elektromagnetischen Feldes Kraft zwischen bewegten Ladungen Magnetische Induktion Magnetische Feldstärke Durchflutungsgesetz Magnetischer Fluß Magnetische Feldenergie Elektromagnetische Felder in ferromagnetischen Stoffen Ferromagnetische Stoffe, Hysterese Magnetische Induktionslinien an der Grenzschicht zweier Medien Ohmsches Gesetz des magnetischen Kreises Magnetischer Fluß in komplizierteren ferromagnetischen Strukturen Kraftwirkung auf magnetische Materialien im magnetischen Feld Induktionswirkung des magnetischen Feldes Induktionsgesetz Induktivität und Selbstinduktion Gegeninduktivität und Gegeninduktion Zusammenfassende Gegenüberstellung der Begriffe Selbstinduktion und Gegeninduktion Wirbelströme, Skineffekt, Halleffekt, Magnetostriktion Wirbelströme Skineffekt Halleffekt Magnetostriktion

5 - Grundlagen der Elektrotechnik I - V Grundzüge der Lehre von den sinusförmigen Wechselspannungen und Wechselströmen Beschreibungsgrößen Sinusförmige Wechselvorgänge in der Technik Elektrische Energieerzeugung Transformierbarkeit Fourierdarstellung Berechnen einfacher Wechselstromkreise Ohmsche Widerstände, Spulen und Kondensatoren in Wechselstromkreisen Addition gleichfrequenter sinusförmiger Wechselgrößen Untersuchung einfacher Schaltungen Wechselstromleistung