Im Teil 1
(Gleichstrom) wird ausgehend von beobachtbaren Kraft-wirkungen 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 diskutiert.
Im Teil 2
(Wechselstrom) 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. Am Beispiel der Gleichstromschaltungen werden die Methoden der Netzwerkanalyse eingeführt. Den Stromleitungsmechanismen in Gasen, Flüssigkeiten, Halbleitermaterialien und im Vakuum werden eigene Kapitel gewidmet. Einen für die Elektrotechnik wichtigen Schwerpunkt bilden das Faraday'sche Induktionsgesetz und seine Anwendungen.
Die beiden Teile sind auch als Einzelbände erhältlich.
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 im
Vakuum, in Gasen, in Flüssigkeiten und in Halbleitermaterialien 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.
Schwing kreise und Brückenschaltungen, sowie die Ortskurven ausführlich diskutiert. Zeitlich periodische
Vorgänge beliebiger Kurvenform werden mithilfe der Fourier-Entwicklung auf eine Überlagerung
aus einzelnen sinusförmigen Strömen bzw. Spannungen zurückgeführt und können ebenfalls
mit der komplexen Wechselstromrechnung analysiert werden. 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.
Inhalt
- Das elektrostatische Feld
- Das stationäre elektrische Strömungsfeld
- Einfache elektrische Netzwerke
- Stromleitungsmechanismen
- Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld
- Komplexe Wechselstromrechnung und Ortskurven
- Das stationäre Magnetfeld
- Darstellung periodischer Signale durch Fourier-Reihen
- Schaltvorgänge in elektrischen Netzwerken
- Das Fourier-Integral
- Die Laplace-Transformation
Autor
Prof. Dr.-Ing. MANFRED ALBACH ist Inhaber des Lehrstuhls für Elektromagnetische Felder der
Universität Erlangen-Nürnberg. Er hält die Grundlagenvorlesung für die Studienrichtungen Elektrotechnik,
Elektronik und Informationstechnik, Mechatronik, Energietechnik sowie Medizintechnik.
Forschungsgebiete: Technische Elektrodynamik, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Leistungselektronik.
Auf der Companion Website zum Buch unter www.pearson-studium.de
Für Dozenten
- Alle Abbildungen zum sofortigen Einsatz in Vorlesungen
Für Studenten
- Lösungen zu verschiedenen Aufgaben