Grundlagen der Elektrotechnik zum Selbststudium
Band 2: Elektrische Felder
Dieter Nelles und Oliver Nelles
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Dieter Nelles, Oliver Nelles, Grundlagen der Elektrotechnik zum Selbststudium (2022), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800758005
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Beschreibung / Abstract
Um ein Selbststudium zu ermöglichen, sind ausführliche Erklärungen, Wiederholungen, Beispiele und Übungsaufgaben notwendig. Der umfangreiche Stoff wurde daher auf vier Bände aufgeteilt und diese sind so aufgebaut, dass eine lückenlose Erarbeitung des Stoffs einer zweisemestrigen Vorlesung mit je sechs Semesterwochenstunden möglich ist. An einigen Stellen wird über die Grundlagen hinaus gegangen und ein Einstieg in die Theoretische Elektrotechnik gebildet. Hier kann der Leser je nach Lust und Laune vertiefen oder überspringen, ohne im folgenden Stoff auf Verständnislücken zu stoßen.
Band 2 beginnt mit den homogenen elektrostatischen Feldern und behandelt die Kapazitäten. Dann werden die Wechselfelder mit den Zeitfunktionen, den Zeigerbildern sowie der komplexen Rechnung eingeführt. Auch die Ausgleichsvorgänge beim Schalten von kapazitiven Kreisen sind kurz angerissen. Die homogenen Felder werden mit der Überlagerung von Strömungsfeld und elektrischem Feld behandelt. Abgeschlossen wird das Buch mit den Fourierreihen.
Band 2 beginnt mit den homogenen elektrostatischen Feldern und behandelt die Kapazitäten. Dann werden die Wechselfelder mit den Zeitfunktionen, den Zeigerbildern sowie der komplexen Rechnung eingeführt. Auch die Ausgleichsvorgänge beim Schalten von kapazitiven Kreisen sind kurz angerissen. Die homogenen Felder werden mit der Überlagerung von Strömungsfeld und elektrischem Feld behandelt. Abgeschlossen wird das Buch mit den Fourierreihen.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
- Grundlagen der Elektrotechnik zum Selbststudium, Band 2: Elektrische Felder
- Ihre Meinung zählt!
- Gliederung des Stoffs in der Buchreihe
- Impressum
- Vorwort und Arbeitsanleitung
- Inhalt
- Lernziel des Bandes 2 "Elektrische Felder"
- 1 Elektrostatische Kraft
- 1.1 Kraft zwischen zwei geladenen Kugeln
- 1.2 Feldstärke und Flussdichte
- 1.3 Zusammenwirken von Ladungen
- 1.4 Elektrisches Potential
- 1.5 Ebene Platten
- 2 Homogene elektrische Felder
- 2.1 Grundgrößen des elektrischen Felds
- 2.2 Kapazitäten bei Wechselspannungen
- 2.3 Dielektrika
- 2.4 Dielektrische Verluste
- 2.5 Influenz
- 2.6 Geschichtete Dielektrika
- 3 Kondensatoren
- 4 Energie und Kräfte
- 4.1 Aufladung eines Kondensators
- 4.2 Kräfte zwischen Elektroden
- 4.3 Energiebilanz
- 4.4 Kräfte im elektrischen Feld
- 5 Elektrische Wechselfelder
- 5.1 Zeitfunktionen
- 5.2 Zeigerdiagramme
- 5.3 Addition von Impedanzen
- 5.4 Zeigerdiagramm und Zeitfunktion
- 5.5 Vorzeichen von Zeigern
- 5.6 Leistung und Energie
- 6 Komplexe Rechnung
- 6.1 Komplexe Zahlen
- 6.2 Euler sche Gleichung
- 6.3 Addition von komplexen Zahlen
- 6.4 Multiplikation von komplexen Zahlen
- 6.5 Komplexe Darstellung elektrischer Größen
- 6.6 Reihenschaltung von Elementen mit komplexen Impedanzen
- 6.7 Parallelschaltung von Elementen mit komplexen Impedanzen
- 6.8 Komplexe Zeitfunktionen
- 6.9 Komplexe Rechnung bei Differentialgleichungen
- 6.10 Komplexe Scheinleistung
- 7 Schaltvorgänge
- 7.1 Kurzschluss
- 7.2 Einschaltvorgang
- 7.3 Umladung
- 7.4 Ladungen an Grenzschichten
- 7.5 Wechselstrom
- 8 Inhomogene elektrische Felder
- 8.1 Koaxialkabel
- 8.2 Doppelleitung
- 8.3 Kugel
- 8.4 Dipole
- 8.5 Energie im inhomogenen Feld
- 8.6 Das elektrostatische Feld in Vektorform
- 8.7 Überlagerung von elektrostatischem Feld und Strömungsfeld
- 9 Periodische Wechselströme
- 9.1 Periodisch schwankende Größen
- 9.2 Fourier-Reihen
- 9.3 Fourier-Zerlegung in Netzwerken
- 10 Zusammenfassung
- 11 Lösung der Aufgaben
- 12 Glossar
- 13 Bezeichnungen
- 13.1 Formelzeichen
- 13.2 Indizes
- 13.3 Schreibweise
- 14 Literaturverzeichnis
- 15 Stichwortverzeichnis
- Zu den Autoren