Aufgaben und Ergebnisse Elektrotechnik

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1 .. - Dipl.-Ing. Rrter Böttle Dipl.-Ing. Horst Friedrichs Aufgaben und Ergebnisse Elektrotechnik 10. Auflage i Vogel Buchverlag

2 Inhaltsverzeichnis A Mathematische Grundlagen 11 Grundrechnungsarten 11 Addition und Subtraktion 11 Multiplikation 12 Division und Bruchrechnung 13 Dreisatz- und Prozentrechnung 15 Klammern 16 Klammern auflösen 16 Klammern setzen 16 Potenzen 17 Rechnen mit Potenzen 17 Rechnen mit Zehnerpotenzen 18 Wurzeln 18 Gleichungen 20 Gleichungen, die nur eine Rechenstufe enthalten 20 Gleichungen, die mehrere Rechenstufen enthalten 20 Gleichungen, die die unbekannte Größe mehr als einmal enthalten 21 Gleichungen mit mehreren Unbekannten 21 Übungen 22 Pythagoras 22 Winkelfunktionen 23 Darstellung im Koordinatensystem 25 B Technisches Rechnen 27 Umrechnen von Einheiten 27 Lineare Grundeinheiten 27 Flächeneinheiten 27 Volumeneinheiten 27 Allgemeine Einheiten 27 Flächenberechnungen 27 Körperberechnungen 29 Berechnungen von Spulen 30 Rechnungen aus der Mechanik 31 Geschwindigkeit 31 Umfangsgeschwindigkeit 32 Beschleunigung Verzögerung 32 Zusammengesetzter Bewegungsablauf 33 Riementrieb 33 Zahnradtrieb 34 Schneckentrieb 34 Masse (Gewicht); Kraft (Gewichtskraft) 35 Masse Dichte; Gewichtskraft 35

3 Kraft, Kräftediagramm ^. 36 Drehmoment, Hebelgesetz 37 C Grundbegriffe der Physik und Chemie 39 D Elektrochemie 46 Elektrochemische Spannungserzeugung und Korrosion 48 E Elektrischer Widerstand und Schaltungen mit Widerständen 57 Elektrischer Widerstand und Leitwert 57 Widerstandskennlinie 58 Nichtlineare Widerstände 60 Widerstand und Material 60 Veränderlichkeit des elektrischen Widerstandes 62 Stromdichte 62 Temperaturabhängigkeit vom Widerstand 63 Grundschaltungen von Widerständen 64 Reihenschaltung 66 Parallelschaltung 69 Schaltungen von Spannungsquellen 73 Belasteter Spannungsteiler 75 Wheatstone-Brückenschaltung 77 Widerstandsbauelemente 81 Temperaturabhängige Widerstände 82 Spannungsabhängige Widerstände (Varistoren) 85 F Arbeit Energie, Leistung, Wärme 86 Arbeit Energie 86 Arbeit und Leistung 86 Widerstand und Leistung 88 Wärmelehre 89 G Elektrisches Feld und Kondensator 91 Gesetze des elektrischen Feldes 91 Kondensator 92 Kondensator im Gleichstromkreis 94 Integrier- und Differenzierglied 97 Bauformen und Eigenschaften von Kondensatoren 98 H Magnetisches Feld 99 Grundbegriffe 99 Magnetischer Kreis 100 Ferromagnetische Materialien 101 Elektromagnete 103 Elektromagnetische Induktion 105 Induktivität 106 Spule im Gleichstromkreis 106 Wirbelströme 107 I Wechselstromtechnik 109 Periode Periodendauer 109 Frequenz Polpaarzahl Drehzahl 110 Phasenverschiebung 111 8

4 Induktiver Widerstand 111 Reihenschaltung von R und X L 112 Parallelschaltung von R und X L 113 Kapazitiver Widerstand 114 Reihenschaltung von R und X c 114 Parallelschaltung von R und X c 115 Reihen- und Parallelschaltung verschiedener Bauteile 117 Gemischte Schaltungen 118 Schwingkreis 120 Blindleistungskompensation in Wechselstromschaltungen 121 K Drehstromtechnik 123 Drehstrom-Verbraucherschaltungen (symmetrisch) 123 Drehstrom-Verbraucherschaltungen (unsymmetrisch) 125 Blindleistungskompensation in Drehstromsystemen 126 L Leitungsberechnung 129 M Elektrische Meß- und Regelungstechnik 133 Grundbegriffe 133 Meßwerksarten 134 Elektrizitätszähler 141 Wandler 142 Messungen nichtelektrischer Größen 144 Regelungstechnik 146 N Elektrische Maschinen 151 Gleichstrommaschinen 151 Mechanischer Aufbau 151 Anschlußbezeichnungen 151 Drehrichtung 152 Erregerarten 152 Generatoren und Motoren 152 Scheibenläufermotor 158 Transformatoren 158 Asynchronmaschinen für Einphasenwechselstrom 162 Asynchronmaschinen für Dreiphasenwechselstrom 164 Synchronmaschinen 170 Sondermaschinen 173 O Schaltungs- und Steuerungstechnik 177 Schaltgeräte 177 Schutzeinrichtungen 183 Schaltungstechnik 186 Binäre Schaltungen 190 Speicherprogrammierbare Steuerungen 191 P Drehzahlverstellung elektrischer Antriebe 193 Q Hausgerätetechnik 197 Wächter, Begrenzer, Regler 197 Kochgeräte 198 9

5 Kühlsysteme und -gerate ". 200 Warmwassergeräte 202 Funkentstörung 205 R Beleuchtungstechnik 207 S Elektrische Klimatechnik 217 Klimatisierung 217 Lüftung 218 Heizungstechnik 218 Wärmebedarfsberechnung 219 T VDE-Bestimmungen 223 Allgemein 223 Schutzmaßnahmen 224 Leitungsbemessung 233 Leitungen und Kabel 234 Installationsbestimmung 236 U Blitzschutz-, Antennen- und Fernmeldeanlagen 247 Blitzschutzanlagen 247 Fernmeldeanlagen 249 Antennenanlagen 250 V Unfallverhütungsvorschriften 257 W Elektronik 259 Halbleiterwerkstoffe 259 pn-übergang 260 Halbleiterdioden 260 Schaltungen mit Dioden 261 Spannungsstabilisierung mit Z-Dioden 268 Kapazitätsdioden 272 Bipolartransistor 273 Bipolare Transistoren als Linearverstärker 274 Bipolartransistor als Schalter 279 Kippschaltungen mit bipolaren Transistoren 283 Feldeffekttransistoren 287 Linearverstärker mit Feldeffekttransistor 288 Operationsverstärker 290 Thyristoren 296 Unijunction-Transistor 303 Zündschaltungen für Thyristor und Triac 304 Optoelektronik 308 Hallgeneratoren und Feldplatten 313 Elektronische Strom- und Spannungsquellen 317 Grundlagen der Digitaltechnik 321 Kühlung von Bauelementen 327 X Kombinierte Wiederholungsaufgaben zur Prüfung der «Technischen Mathematik» 329 Lösungen 337