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1 Inhaltsverzeichnis Teil A: Grundlagen der Elekkotechnik 1 Das elektrische Feld...".""""""""".""""""'..""""""" FeldbegrifI Darstellung von Feldern Das stationäre elektrische Strömungsfeld Ladung. Strom. Stromdichte ",..".".""."".., "., "" Potenzial. Spannung. Feldstärke Elektrischer Widerstand. Ohmsches Gesetz Der elektrische Stromkreis Die Gesetze von Kirchhoff Das elektrostatische Feld Entwicklung aus dem Strömungsfetd'-: Kenngrößen des elektrostatischen Fel~s Kapazität. Kondensatoren Kondensatorstrom Energie und Kräfte im elektrostatischen Feld Übungsaufgaben 35 2 Das magnetische Feld Magnetische Erscheinungen Magnetische Kenngrößen Magnetischer Fluss und magnetische Flussdichte Durchflutung. Magnetische Spannung. Magnetischer Widerstand Die magnetische Feldstärke Das Durchflutungsgesetz Materie im Magnetfeld Die Permeabilität. Einteilung der Stoffe HysteresescWeife und Magnetisierungskurve Das lnduktionsgesetz Grundlagen. Der Versuch von Faraday Anwendungen des lnduktionsgesetzes """""'."'.' """"'.""""""""'.." Selbst- und Gegeninduktion Selbstinduktion Gegeninduktion 71

2 Kraftwirkungen im magnetischen Feld """.,,., "".""""""""" Übungsaufgaben Berechnung Kräfte.""".",..",., verzweigter an aufstromdurchflossene Grenzflächen Stromkreise ",..,.., mittels Leiter,.., der Gesetze von Kirchhc X Inhalts

3 Inhaltsverzeichnis XI 5.8 Komplexer Widerstand und komplexer Leitwert Komplexer Widerstand Komplexer Leitwert Wirk- und Blindkomponenten von Spannung und Strom Wechselstromleistung t Drehstrom (Dreiphasenwechselstrom) Erzeugung von Drehstrom Die Verkettung des Drehstromsystems Spannungen und Ströme im symmetrischen Drtehstromsystem Drehstromleistung Übungsaufgaben Ausgleichsvorgänge in Stromkreisen Die Schaltgesetze AuIladung eines Kondensators :: Kurzschluss einer stromdurchflossenen Spule.~ Entladung eines Kondensators in einem Reihenschwingkreis Schlussbemerkungen Übungsaufgaben 178 Teil B: Anwendungen der Elektrotechnik 7 Elektronik 7.1 Einleitende Bemerkungen Physikalische Grundlagen Eigenleitung Störstellenleitung Eigen- und Störstellenleitung im Bändermodell Der pn-übergang Elektronische Bauelemente ' ' "".' "" Halbleiterwiderstände Halbleiterdioden Aufbau. Kennlinien. Typen Diode als Gleichrichter Transistoren Bipolartransistoren Feldeffekttransistoren Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs) Betriebsarten von Transistoren 210

4 Optoelektronische Thyristoren f Lichtempfangende Aufbau Lichtaussendende Thyristoren Transistoren und Bauelemente als Wirkungsweise. als als gesteuerte Schalter Verstärker Bauelemente Gleichrichter Typen """""""""""""""""""'" 7.4 Leistungselektronik Gleichrichter Einführung Gleichrichter Andere Arten optoelektronische und mit Wirkungsweise Dioden (Ungesteuerte Bauelemente von Stromrichtern Gleichrichter) """ 7.5 Jnformationselektronik Wechselrichter Gleichstromumrichter Wechselstrom AnaIogschaltungen Einfiihrung Analoge Operationsverstärker Schwingungserzeuger Wechselspannungsverstärker und digitale umrichter. Größen Frequenzumrichter und Signale 7.6 Mikroelektronik Schaltungsintegration Sequenzielle Schaltungen XII Inhal Gleichrichter Dreiphasengieichrichter Einphasengieichrichter mit Thyristoren Dreiphasengieichrichter Einphasengieichrichter (Gesteuerte Gleichrichter) (B6C,B6H) Zusammenfassung Umkehrstromrichter gesteuerte """"""""""""""""""""""" Gleichrichter Logische Gatter Verknüpfungen Schaltkreisfamilien Flipflops Kippschaltungen """"""""""

5 Inhaltsverzeichnis XIII Mikroprozessoren und Mikrorechner Komponenten des Mikrorechnersystems Mikrorechner als Prozessrechner Weitere ErgebRisse der Mikrorechentechnik Übungsaufgaben Elektrische Maschinen und Antriebe Einleitung Die Gleichstrommaschine Aufbau und Funktionsprinzip Erregung der Gleichstrommaschine Der Gleichstromnebenschlussmotor Ersatzschaltbild und Kennlinien DrehzahlsteIlung Anlassen und Bremsen 309 '"' Der Gleichstromreihenschlussmotor Spenelle Typen Der Transformator Grundsätzlicher Aufbau und Funktionsprinzip Der ideale Transformator Definition und Ersatzschaltbild Induzierte Spannung und Klemmenspannung Zeigerdiagramme und Wirkungsweise Widerstandstransformation Der technische Transformator Ersatzschaltbild Spenelle BetriebsfiiJle Betriebsverhalten Drehstromtransformatoren Spenelle Transformatortypen Rotierende Drehstrommaschinen Das Drehfeld Arten von Drehfeldmaschinen Der Drehstromasynchronmotor Aufbau Ersatzschaltbild Drehzahl-Drehmomenten-Kennlinie DrehzahlsteIlung 352

6 XIV I Übertragung auf Mittel- und Niederspannungsleitung Prnktische Ausfillirung von Drehstromleitungen,

7 .. -Inhaltsverzeichnis XV Schalten von Wechselstrom Niederspannungsschaltgeräte Schaltgeräte fiir Spannungen> 1000 V Hochleistungssicherungen Praktische Ausruhrung von Schaltanlagen Personenschutz in Niederspannungsnetzen, 437 ~ Gefiihrdung des Menschen 437, Schutzmaßnahmen Übun~gpben, Elektrische Messtechnik Einleitung Gnmdlegende Begriffe der elektrischen Messtechnik Elektrische Messwerke Drehspulmesswerk ~ Dreheisenmesswerk ' 450 ~ Elektrodynamisches Messwerk : Induktionsmesswerk Messgeräte Vielfachmesser Elektronenstrahloszilloskope, Registriergeräte Zähl messgeräte Messverfahren fiir elektrische Größen Messung von Strom und Spannung Messung von Widerständen und Impedanzen Messung der elektrischen Leistung Zeit- und Frequenzmessung Elektrische Messung nichtelektrischer Größen Allgemeines Messung von Wegen und Winkeln Messung von Kräften und Momenten Drehzahlmessung Temperaturmessung Störbeeinflussung von Messkreisen Übungsaufgaben 479 ~sungen der Übungsaufgaben 482 Literatur 500 SIK:/1wortverzeichnis 502