Grundlagen der Elektrotechnik 1
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Prof. Dr.-Ing. Herrzig Vorlesung „ Grundlagen der Elektrotechnik 1“ 1 1etv-inhalt Datei 1etv1-1 1etv2-1 1etv2-2 1etv2-3 Seite 1-13 15-30 31-54 55-63 Inhalt 1 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 Einführung Grundsätzliches zur el. Energie- und Informationsübertragung Grundschaltelemente der Elektrotechnik Umgang mit physikalischen Größen Maßeinheiten Schreibweise physikalischer Größen Physikalische Gleichungen 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 Grundbegriffe elektrischer Stromkreise Mechanismus der elektrischen Strömung Stromkreis Wesen der elektrischen Strömung Leiter, Halbleiter, Nichtleiter Wirkungen der elektrischen Strömung 2.2 2.1 2.2.2 2.2.3 Elektrischer Strom Elektrische Stromstärke Elektrische Stromdichte Stromarten 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 Elektrische Spannung Potential, Spannung Spannungsabfall, Quellenspannung Feldstärke 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 Elektrischer Widerstand Zusammenhang Stromdichte, Feldstärke Widerstand, Leitwert Spannungs-Strom-Verhalten Bemessungsgleichung 2.4.5 Temperaturabhängigkeit 2.5 Energie und Leistung 2 Prof. Dr.-Ing. Herrzig Vorlesung „ Grundlagen der Elektrotechnik 1“ 1etv-inhalt 1etv3-1 1etv3-2 64-88 89-110 3 Gleichstromkreise 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 Begriffe Netzwerk Zählrichtungen Zählpfeilsysteme 3.2 3.2.1 3.2.2 Kirchhoffsche Gesetze Knotensatz Maschensatz 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 Widerstandsschaltungen Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Gemischte Schaltungen Stern-Dreieck-Umrechnung Teilerregeln 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 Grundstromkreis Definition des Grundstromkreises Quellen Verbraucher Gleichungen des Grundstromkreises Kennlinien Leistung, Wirkungsgrad 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 Messung elektrischer Grundgrößen Messwerke Messbereichserweiterung, Vielfachmessgeräte Messgeräte mit Nullindikator 0 1etv3-4 111-119 3.6 3.6.1 3.6.2 Spezielle Berechnungsverfahren Überlagerungsverfahren Zweipoltheorie 1etv3-5 120-138 3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4 Berechnung linearer Netzwerke Netzwerksanalyse Zweigstromverfahren Kotenspannungsverfahren Maschenstromverfahren - 3 Prof. Dr.-Ing. Herrzig Vorlesung „ Grundlagen der Elektrotechnik 1“ 1etv-inhalt 1etv4-1-1 139-148 4 Elektromagnetische Felder 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 Grundlagen Feldbegriff Feldgrößen elektromagnetischer Felder Grundgleichungen elektromagnetischer Felder Klassifizierung der elektromagnetischen Felder 1etv4-2-1 149-170 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 Stationäres elektrisches Feld Feld des Stromdichtevektors Feldbilder Elektrische Feldstärke und Spannung Feldstärke, Stromdichte Berechnung ausgewählter Felder 1etv4-3-1 171-186 4.3. 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 Elektrostatisches Feld Definition des elektrostatischen Feldes Leiter im elektrostatischen Feld Nichtleiter im elektrostatischen Feld Kondensatoren 1etv4-3-2 187-204 4.3.4 4.3.5 4.3.6 Kondensatoren Berechnung ausgewählter elektrostatischer Felder Energie und Kräfte im elektrostatischen Feld 1etv4-4-1 205-229 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 Magnetisches Feld Wesen und Darstellung des magnetischen Feldes Größen zur Feldbeschreibung Durchflutungsgesetz Magnetisches Feld in Stoffen 1etv4-4-2 230-250 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7 Magnetisches Feld in Stoffen Magnetisches Ohmsches Gesetz Berechnung magnetischer Kreise Energie und Kräfte im Magnetfeld 1etv4-4-3 251-258 4.4.7 Energie und Kräfte im Magnetfeld 1etv4-5-1 259-286 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.5 Quasistationäres elektromagnetisches Feld Ruheinduktion Bewegungsinduktion Selbstinduktion Gegeninduktion 4 Prof. Dr.-Ing. Herrzig Vorlesung „ Grundlagen der Elektrotechnik 1“ 1etv-inhalt 1-etv5-1 1etv5-2 287-305 306-332 5 Wechselstromkreise 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 Grundbegriffe sinusförmiger Zeitfunktionen Definition der Wechselgröße Sinusförmige Zeitfunktionen Effektivwert 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3 5.3.1 5.3.2 Wechselstromverhalten der Grundschaltelemente Definition des Wechselstromwiderstandes Verhalten des ohmschen Widerstandes Verhalten des Kondensators Verhalten der Spule Zusammenfassung Lineare Netzwerke bei sinusförmiger Erregung Berechnungsgrundlagen Analyse der Rechenoperationen 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 Komplexe Berechnung linearer Netzwerke Transformation Grundlagen komplexer Größen Komplexe Schwingungsberechnung Rechenregeln der komplexen Schwingungsberechnung 5.5 5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 Operatoren Definition des Operators Multiplikation, Division Operator mit Zeiger Dreher Widerstands- und Leitewertoperatoren der Grundschaltelement Berechnung komplexer Widerstandsoperatoren 5.5.5 1etv5-3 333-353 5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.7 5.7.1 5.7.2 Komplexe Schaltungstransformation Transformationsvorschrift Anwendung der komplexen Schaltungstransformation Zeigerbilder Wechselstromnetzwerke bei veränderlicher Frequenz Ortskurve Schaltungen mit Tief- und Hochpassverhalten 5 Prof. Dr.-Ing. Herrzig Vorlesung „ Grundlagen der Elektrotechnik 1“ 1etv-inhalt 1etv5-4 354-375 5.7.3 Schwingkreise 5.8 5.8.1 5.8.2 5.8.3 Leistung im Wechselstromkreis Zeitfunktion der Leistung Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung Wirk-, Blind-, Scheinleistung der Grundschaltelemente Wirk- und Blindkomponenten von Strom und Spannung 5.8.4 1etv5-5 376-393 5.9 5.9.1 5.9.5 Symmetrische Dreiphasenwechselstromkreise Definition mehrphasiger symmetrischer Wechselstromsysteme Symmetrisches Dreiphasenwechselstromsystem Strangschaltungen Berechnung symmetrischer Dreiphasenwechselstromschaltungen Leistung im Dreiphasensystem 6 Schaltvorgänge 6.1 Sprungfunktion 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 Schaltverhalten der idealen Grundschaltelemente Schaltverhalten des Widerstandes Schaltverhalten des Kondensators Schaltverhalten der Spule 6.3 6.3.1 6.3.2. 6.3.3 Grundlagen der Berechnung von Schaltvorgängen Berechnungsgrundlagen Gleichungssystem beim Laden eines Kondensators Lösung linearer DGL 1. Ordnung mit konstanten Koeffizienten 6.4 Schaltvorgänge mit einem Energiespeicher bei Gleichspannung Kondensatorentladung Einschalten einer Spule Ausschalten einer Spule Verzweigte Netzwerke 5.9.2 5.9.3 5.9.4 1etv6-1 394-421 6.4.1. 6.4.2. 6.4.3. 6.4.4
