Elektrotechnik

Der erste Teil dieses Lehrbuchs bietet einen idealen Einstieg in die physikalischenGrundlagen der Elektrotechnik und Elektronik. Ausgehend von beobachtbarenKraftwirkungen zwischen Ladungen und zwischen Strömen wird der Begriff deselektrischen und magnetischen Feldes eingeführt. Mit den daraus abgeleitetenintegralen Größen Spannung, Strom, Widerstand, Kapazität und Induktivitätwird das Verhalten der passiven Bauelemente diskutiert. Am Beispiel der Gleichstromschaltungenwerden die Methoden der Netzwerkanalyse eingeführt und Fragen nach Wirkungsgradund Zusammenschaltung von Quellen untersucht. Den Stromleitungsmechanismen imVakuum, in Gasen, in Flüssigkeiten und in Halbleitermaterialien werden eigene Kapitel gewidmet.Einen Schwerpunkt bilden das Faraday'sche Induktionsgesetz und seine Anwendungen. Die Bewegungsinduktionwird im Zusammenhang mit den Drehstromgeneratoren betrachtet, die Ruheinduktionwird sehr ausführlich am Beispiel der Übertrager und Transformatoren diskutiert.

Im zweiten Teil wird das Themenfeld der periodischen und nicht periodischen Strom- und Spannungsformenbehandelt. 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 periodischeVorgänge beliebiger Kurvenform werden mithilfe der Fourier-Entwicklung auf eine Überlagerungaus einzelnen sinusförmigen Strömen bzw. Spannungen zurückgeführt und können ebenfallsmit der komplexen Wechselstromrechnung analysiert werden. Den zweiten Schwerpunkt bilden dieSchaltvorgänge, die zunächst an einfachen Beispielen eingeführt werden. Die Laplace-Transformationals eine elegante Methode zur Behandlung der Schaltvorgänge bildet das letzte Kapitel. Dasaus den beiden weiterhin erhältlichen Einzelbänden zusammengeführte Lehrbuch basiert auf langjähriger Lehrerfahrungdes Buchautors. Es ist ideal für das Grundstudium Elektrotechnik und eignet sich in ausgezeichneterWeise 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 derUniversität 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