Formeln für Elektrotechniker

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1 Formeln für Elektrotechniker von Peter Bastian, Dieter Isele, Werner Klee, Klaus Tkotz, Ulrich Winter 1. Auflage Formeln für Elektrotechniker Bastian / Isele / Klee / et al. schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Thematische Gliederung: Naturwissenschaften, Mathematik (Unterricht & Didaktik) Europa Lehrmittel 2012 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN

2 EUROPA-FACHBUCHREIHE für Elektrotechnik Formeln für Elektrotechniker 14., überarbeitete Auflage Bearbeitet von Ingenieuren und Lehrern an beruflichen Schulen (siehe Rückseite) Lektorat: Klaus Tkotz VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße Haan-Gruiten Europa-Nr.: FO-E, 14. Auflage.indd :35

3 Autoren: Bastian, Peter Isele, Dieter Klee, Werner Tkotz, Klaus Winter, Ulrich Kirchheim-Teck Lauterach Mehlingen Kronach Kaiserslautern Leitung des Arbeitskreises und Lektorat: Klaus Tkotz Bildbearbeitung: Grafische Produktionen Jürgen Neumann, Rimpar Betreuung der Bildbearbeitung: Zeichenbüro des Verlags Europa-Lehrmittel, Ostfildern Das vorliegende Buch wurde auf der Grundlage der aktuellen amtlichen Rechtschreibregeln erstellt. 14. Auflage 2012 Druck Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da sie bis auf die Behebung von Druckfehlern untereinander unverändert sind. ISBN Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, Haan-Gruiten Umschlaggestaltung: braunwerbeagentur, Radevormwald Satz: Grafische Produktionen Jürgen Neumann, Rimpar Druck: M. P. Media-Print Informationstechnologie GmbH, Paderborn FO-E, 14. Auflage.indd :35

4 12 Wegweiser Formeln für Elektrotechniker Inhaltsverzeichnis Kurzform 1 Mathematische Grundlagen Längen- und Flächenberechnungen Körper-, Volumen- und Masseberechnungen Mechanik Wärmelehre Elektrotechnische Grundlagen Elektrisches Feld, Kondensator Magnetisches Feld Wechselstrom und Drehstrom Elektrische Maschinen Elektrische Anlagen Digitaltechnik Elektronik Regelungstechnik Messtechnik Tabellen Nützliches Griechisches Alphabet Mathematische Zeichen Wichtige Formelzeichen Innenumschlagseiten Arbeiten mit Formeln hintere Innenumschlagseite 1 Mathematische Grundlagen 2 Längen- und Flächenberechnungen 3 Körper-, Volumenund Masseberechnungen 4 Mechanik 5 Wärmelehre 6 Elektrotechnische Grundlagen 7 Elektrisches Feld, Kondensator 8 Magnetisches Feld 9 Wechselstrom und Drehstrom 10 Elektrische Maschinen 11 Elektrische Anlagen 12 Digitaltechnik 13 Elektronik 14 Regelungstechnik 15 Messtechnik 16 Tabellen FO-E, 14. Auflage.indd :35

5 4 Inhaltsverzeichnis Arbeiten mit Formeln.... hintere Innenumschlagseite 1 Mathematische Grundlagen Summieren, Multiplizieren Rechnen mit Brüchen Potenzen, Wurzeln, Logarithmen Winkel, Winkeleinheiten Rechnen am Dreieck Zahlensysteme, BCD-Code, Rechenregeln..8 2 Längen- und Flächenberechnungen Drahtlängen von Rundspulen und von Rechteckspulen Flächen Körper-, Volumen- und Masseberechnungen Volumen und Oberflächen Masse und Gewichtskraft Mechanik Kräfte Wirkungsgrad, Arbeitsgrad Wärmelehre Temperatur Wärmedehnung Wärmemenge Elektrotechnische Grundlagen Grundgesetze Anpassung Schaltungen von Widerständen Spannungsteiler Widerstandsbestimmung Unabgeglichene Brückenschaltung Elektrische Arbeit und elektrische Leistung Wirkungsgrad Kosten der elektrischen Arbeit (Strompreis) Elektrowärme Elektrochemie Schaltung von gleichartigen Spannungserzeugern Elektrisches Feld, Kondensator Elektrische Feldstärke Kondensator Zeitkonstante bei RC-Schaltung, Ladezeit und Entladezeit Magnetisches Feld Magnetische Größen Haltekraft von Elektromagneten Magnetische Feldkräfte Induktion Wechselstrom und Drehstrom Grundgrößen des Wechselstroms Wechselstromwiderstände Ohmsches Gesetz für den Wechselstromkreis Resonanz (Parallel- und Reihenschwingkreis) Leistung bei Wechselstrom Kompensation der Blindleistung Sinus- und nichtsinusförmige Spannungen Hoch- und Tiefpässe Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) Elektrische Maschinen Transformator Antriebstechnik Bewegungen Mechanische Arbeit, mechanische Energie Riementrieb, Zahnradtrieb, Schneckentrieb Rollen und Flaschenzug Drehmomente Mechanische Leistung Umlaufende elektrische Maschinen Wechselstrommotor und Drehstrommotor Schrittmotor Gleichstrommaschinen Elektrische Anlagen Schutzmaßnahmen Fehlerstromkreis Schutzmaßnahmen im TN-System Schutzmaßnahmen im TT-System FO-E, 14. Auflage.indd :35

6 Inhaltsverzeichnis Max. Abschaltzeiten im TN- und TT-System Schutzmaßnahmen im lt-system Messen des Isolationswiderstandes Messen der lsolationsimpedanz Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) Auslösekennlinien von Überstrom- Schutzeinrichtungen Leitungsberechnungen Unverzweigte Leitungen Verzweigte Leitungen Ringleitung Licht und Beleuchtung Lichttechnische Größen Berechnung von Beleuchtungsanlagen Antennen Frequenzbereiche Wellenlänge, Empfangsspannung, Wellenwiderstand Verstärkungen, Dämpfungen, Pegel Mechanische Sicherheit von Antennenanlagen Digitaltechnik Grundfunktionen Zusammengesetzte Funktionen Spezielle zusammengesetzte Funktionen Rechengesetze der Schaltalgebra Elektronik Halbleiterdioden Bipolarer Transistor Feldeffekttransistor in Sourceschaltung Transistor als Schalter Kippschaltungen Gleichrichterschaltungen Glättung und Siebung Spannungsstabilisierung Kühlung elektronischer Halbleiterbauelemente Leistungselektronik Operationsverstärker Regelungstechnik Messtechnik i Info und Tabellenteil Tab. 1 Wichtige Formelzeichen Größen und Einheiten* Tab. 2 SI-Basisgrößen und Sl-Basiseinheiten...57 Tab. 3 Vielfache und Teile von Einheiten Tab. 4 Mathematische Zeichen Tab. 5 Wichtige physikalische Konstanten Tab. 6 Griechisches Alphabet Tab. 7 Werkstoffwerte von Metallen (und Kohle) Tab. 8 Werkstoffwerte von Legierungen Tab. 9 Elektrochemische Äquivalente und Wertigkeit Tab. 10 Verlegearten von Kabeln und isolierten Leitungen Tab. 11 Bemessungswerte der Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung Tab. 12 Zuordnung von Leitungsschutzsicherungen gg und LS-Schaltern B, C und D Tab. 13 Umrechnungsfaktoren f 1 für abweichende Umgebungstemperaturen.60 Tab. 14 Umrechnungsfaktoren f 2 für Häufung von Kabeln oder Leitungen Tab. 15 Wichtige Mindestquerschnitte von elektrischen Leitern Tab. 16 Fertigungswerte für Widerstände und Kondensatoren (E Reihen) Tab. 17 Farbkennzeichnung von Widerständen...61 Tab. 18 Wertkennzeichnung von Widerständen durch Buchstaben Tab. 19 Schutzarten elektrischer Betriebsmittel..62 Sachwortverzeichnis *siehe vordere bzw. hintere Umschlag-Innenseite FO-E, 14. Auflage.indd :35