Elektrotechnik

Im Teil 1 wird ausgehend von beobachtbaren Kraftwirkungen zwischen Ladungen und zwischen Strömen der Begriff des elektrischen und magnetischen Feldes eingeführt. Mit den daraus abgeleiteten integralen Größen Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität und Induktivität wird das Verhalten der passiven Bauelemente sowie deren Zusammenschaltung in einfachen Netzwerken diskutiert. Basierend auf dem Faraday'schen Induktionsgesetz werden die Eigenschaften von Transformatoren ausführlich behandelt.

Im Teil 2 werden Netzwerke mit zeitabhängigen Strom- und Spannungsformen analysiert. Einen ersten Schwerpunkt bildet die Anwendung der komplexen Wechselstromrechnung auf spezielle Schaltungen, wie z. B. Schwingkreise, Brücken- und Zweitorschaltungen. Die Fourier-Entwicklung wird zur Behandlung von periodischen Signalformen und die Laplace-Transformation zur Berechnung einfacher Schaltvorgänge eingeführt. Dieses Buch entspricht Teil 2 des Gesamtwerks Elektrotechnik vom gleichen Autor. Die beiden Teile sind auch als Einzelbände erhältlich.

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Der erste Teil dieses Lehrbuchs bietet einen idealen Einstieg in die physikalischen Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik. Ausgehend von beobachtbaren Kraftwirkungen zwischen Ladungen und zwischen Strömen wird der Begriff des elektrischen und magnetischen Feldes eingeführt. Mit den daraus abgeleiteten integralen Größen Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität und Induktivität wird das Verhalten der passiven Bauelemente diskutiert. Am Beispiel der Gleichstromschaltungen werden die Methoden der Netzwerkanalyse eingeführt und Fragen nach Wirkungsgrad und Zusammenschaltung von Quellen untersucht. Den Stromleitungsmechanismen werden eigene Kapitel gewidmet. Einen Schwerpunkt bilden das Faraday'sche Induktionsgesetz und seine Anwendungen. Die Bewegungsinduktion wird im Zusammenhang mit den Drehstromgeneratoren betrachtet, die Ruheinduktion wird sehr ausführlich am Beispiel der Übertrager und Transformatoren diskutiert.

Im zweiten Teil wird das Themenfeld der periodischen und nicht periodischen Strom- und Spannungsformen behandelt. Einen ersten Schwerpunkt bildet die komplexe Wechselstromrechnung. Neben der prinzipiellen mathematischen Vorgehensweise werden spezielle Schaltungen, z. B. Schwingkreise und Brückenschaltungen, sowie die Ortskurven ausführlich diskutiert. Ein längerer Abschnitt ist der Analyse von Zweitorschaltungen gewidmet. Zeitlich periodische Vorgänge beliebiger Kurvenform werden mithilfe der Fourier-Entwicklung auf eine Überlagerung aus einzelnen sinusförmigen Strömen bzw. Spannungen zurückgeführt. Den zweiten Schwerpunkt bilden die Schaltvorgänge, die zunächst an einfachen Beispielen eingeführt werden. Die Laplace-Transformation als eine elegante Methode zur Behandlung der Schaltvorgänge bildet das letzte Kapitel. Das aus den beiden weiterhin erhältlichen Einzelbänden zusammengeführte Lehrbuch basiert auf langjähriger Lehrerfahrung des Buchautors. Es ist ideal für das Grundstudium Elektrotechnik und eignet sich in ausgezeichneter Weise zur Prüfungsvorbereitung und Stoffwiederholung des Grundlagenwissens zur Elektrotechnik.

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E-Learning

Neu ist die Umsetzung des bei Studierenden bewährten didaktischen Konzepts der digitalen Arbeitsblätter Learn a littledo a little . Hier werden mit Ihnen im zum Buch gehörigen **MyLab | Elektrotechnik ( Zugangscode für 24 Monate vorne im Buch) interaktive Aufgaben Schritt-für-Schritt mit Zwischenergebnissen und Herleitungen durchgearbeitet. Sie können diese Aufgaben solange üben und mit neuen Zahlenwerten wiederholen, bis es wirklich sitzt.

Mit in **MyLab | Elektrotechnik enthalten ist neben den Lösungen zu den Aufgaben ein Klausurtrainer, mit dem Sie sich diese Aufgaben als Übungsklausur generieren lassen können, und der Ihnen als Auswertung Empfehlungen zur Wiederholungen von Kapiteln des Lehrbuches gibt.

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Autorentext

AUTOR:

Prof. Dr.-Ing. MANFRED ALBACH hat während seiner Zeit als Inhaber des Lehrstuhls für Elektromagnetische Felder der Universität Erlangen-Nürnberg die Grundlagenvorlesung für die Studienrichtungen Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik, Mechatronik, Energietechnik sowie Medizintechnik gehalten.

Inhalt

INHALT:

• Das elektrostatische Feld
• Das stationäre elektrische Strömungsfeld
• Einfache elektrische Netzwerke
• Stromleitungsmechanismen
• Das stationäre Magnetfeld
• Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld
• Zeitabhängige Strom- und Spannungsformen
• Komplexe Wechselstromrechnung und Ortskurven
• Darstellung periodischer Signale durch Fourier-Reihen
• Schaltvorgänge in elektrischen Netzwerken
• Die Laplace-Transformation