Inhaltsverzeichnis

1 Grundbegriffe

1.1 Elektrischer Strom

1.1.1 Ladung; 1.1.2 Ladungsträger; 1.1.3 Ionisation; 1.1.4 Stromkreis: 1.1.5 Stromstärke; 1.1.6 Stromdichte; 1.1.7 Richtungssinn und Bezugssinn; 1.1.8 Strommessung

1.2 Elektrische Spannung

1.2.1 Ladungstrennung; 1.2.2 Richtungssinn und Bezugssinn; 1.2.3 Spannungsmessung

1.3 Leistung und Energie

1.3.1 Erzeuger und Verbraucher; 1.3.2 Leistung an einem Eintor; 1.3.3 Wirkungsgrad; 1.3.4 Elektrowärme

1.4 Elektrischer Widerstand

1.4.1 Der Begriff Widerstand; 1.4.2 Das OHMsche Gesetz; 1.4.3 Linearer Leiter; 1.4.4 Widerstand von Isolierstoffen; 1.4.5 Nichtlinearer Widerstand; 1.4.6 Temperaturabhängigkeit; 1.4.7 Supraleitung

1.5 Quellen

1.5.1 Leerlauf und Kurzschluss; 1.5.2 Ideale Quellen; 1.5.3 Lineare Quellen

2 Gleichstrom-Schaltungen

2.1 Verbindung von Eintoren

2.1.1 Bestimmung des Arbeitspunktes; 2.1.2 Leistungsanpassung

2.2 Knotensatz

2.2.1 Der Begriff Knoten; 2.2.2 Knotengleichung; 2.2.3 Parallelschaltung von Widerständen

2.3 Maschensatz

2.3.1 Maschengleichung; 2.3.2 Potenzial; 2.3.3 Reihenschaltung von Widerständen

2.4 Ersatzschaltungen

2.4.1 Ersatzwiderstand; 2.4.2 Ersatzquelle

2.5 Überlagerungssatz

2.6 Zweitore

2.6.1 Strombedingung; 2.6.2 Zweitorgleichungen; 2.6.3 Berechnung der Zweitorparameter; 2.6.4 Umwandlung der Zweitorparameter; 2.6.5 Zweitorschaltungen 2.6.6 Gesteuerte Quellen; 2.6.7 Zweitor-Ersatzschaltung; 2.6.8 Symmetrie von Zweitoren

2.7 Schaltungsberechnung

2.7.1 Netzwerkanalyse; 2.7.2 Knotenpotenzialverfahren; 2.7.3 Netzwerkanalyse mit PSpice; 2.7.4 Start mit Schematics; 2.7.5 Gleichanalyse; 2.7.6 Variation von Bauelementwerten

3 Zeitkonstante Felder

3.1 Elektrisches Strömungsfeld

3.1.1 Homogenes Feld; 3.1.2 Inhomogenes Feld

3.2 Elektrostatisches Feld

3.2.1 Homogenes Feld; 3.2.2 Influenz; 3.2.3 Inhomogenes Feld; 3.2.4 Punktladungen; 3.2.5 Permittivität; 3.2.6 Elektret; 3.2.7 Kapazitive Eintore; 3.2.8 Kondensatorschaltungen; 3.2.9 Kapazität von Leiteranordnungen

3.3 Magnetisches Feld

3.3.1 Feldlinien von Magneten; 3.3.2 Magnetische Flussdichte; 3.3.3 Durchflutungsgesetz; 3.3.4 Das Gesetz von BIOT-SAVART; 3.3.5 Materie im Magnetfeld; 3.3.6 Magnetische Werkstoffe; 3.3.7 Magnetische Kreise; 3.3.8 Magnetischer Kreis mit Dauermagnet; 3.3.9 Kraft auf eine bewegte Ladung

3.4 Energietransport

4 Zeitabhängige Größen

4.1 Periodische Größen

4.1.1 Periodendauer und Frequenz; 4.1.2 Gleichwert und Gleichrichtwert; 4.1.3 Wirkleistung und Effektivwert 4.1.4 Verhältniszahlen

4.2 Sinusgrößen

4.2.1 Kreisfrequenz und Phasenwinkel; 4.2.2 Kenngrößen; 4.2.3 Zeigerdarstellung; 4.2.4 Komplexe Symbole

5 Zeitabhängige Felder

5.1 Vorgänge im elektrischen Feld

5.1.1 Der Begriff Grundeintor; 5.1.2 Kondensator an Sinusspannung; 5.1.3 Energie eines geladenen Kondensators; 5.1.4 Elektrische Energiedichte; 5.1.5 Kräfte auf Kondensatorplatten; 5.1.6 Polarisationsverluste; 5.1.7 Piezoelektrischer Effekt

5.2 Vorgänge im magnetischen Feld

5.2.1 Induktionsgesetz; 5.2.2 Induktion bei Drehbewegung; 5.2.3 Ruheinduktion; 5.2.4 Selbstinduktion; 5.2.5 Induktivität von Leiteranordnungen; 5.2.6 Gegenseitige Induktion 5.2.7 Idealer Übertrager; 5.2.8 Energie im Magnetfeld; 5.2.9 Verluste im Magnetfeld; 5.2.10 Kraft auf Magnetpole

5.3 Elektromagnetisches Feld

5.3.1 MAXWELLsche Gleichungen; 5.3.2 Induzierte Feldstärke

6 Netze an Sinusspannung

6.1 Grundeintore an Sinusspannung

6.1.1 Komplexer Widerstand; 6.1.2 Grundeintor R; 6.1.3 Grundeintor L; 6.1.4 Grundeintor C

6.2 Verbindung von Grundeintoren

6.2.1 Reihenschaltung von R und L; 6.2.2 Parallelschaltung von R und C; 6.2.3 Reihenresonanz; 6.2.4 Parallelresonanz

6.3 Lineare Netze

6.3.1 Ersatzeintor; 6.3.2 Ersatzschaltung; 6.3.3 Berechnungsverfahren; 6.3.4 Resonanz

6.4 Netze mit Quellen

6.4.1 Belastung idealer Sinusquellen; 6.4.2 Ersatzquellen; 6.4.3 Kompensation

6.5 Netze mit linearen Zweitoren

6.5.1 Nachrichten-Übertragungssystem; 6.3.2 Ersatz-Widerstände; 6.5.3 Anpassung; 6.5.4 Frequenzgang

6.6 Ortskurven

6.6.1 Verbindungen von Grundeintoren; 6.6.2 Inversion; 6.6.3 Normierung

6.7 Sinusanalyse

7 Drehstrom

7.1 Ströme und Spannungen

7.1.1 Symmetrische Größen; 7.1.2 Drehstromerzeuger; 7.1.3 Spannungssysteme

7.2 Symmetrische Belastung

7.2.1 Sternschaltung; 7.2.2 Dreieckschaltung; 7.2.3 Zeitabhängigkeit der Leistung; 7.2.4 Drehfeld; 7.2.5 Kompensation

7.3 Unsymmetrische Belastung

7.3.1 Sternschaltung am Vierleiternetz; 7.3.2 Dreieckschaltung; 7.3.3 Sternschaltung am Dreileiternetz

7.4 Symmetrische Komponenten

7.4.1 Geschlossenes Zeigerdreieck; 7.4.2 Beliebige Lage der Zeiger

8 Schaltvorgänge

8.1 Lineare Netze

8.1.1 Übergangsvorgang; 8.1.2 Schalterarten; 8.1.3 Netz mit einem Grundeintor C; 8.1.4 Netz mit einer Spule; 8.1.5 Netz mit einem Schwingkreis

8.2 Transientanalyse

8.2.1 BDF-Verfahren; 8.2.2 Durchführung der Analyse

9 Nicht sinusförmige Größen

9.1 Synthese periodischer Größen

9.1.1 Zeitabhängige Größen; 9.1.2 FOURIER-Reihe

9.2 Harmonische Analyse

9.2.1 Berechnung der FOURIER-Koeffizienten; 9.2.2 Analyse mit PSpice

9.3 Eigenschaften periodischer Größen

9.3.1 Wirkleistung; 9.3.2 Effektivwert; 9.3.3 Leistungsgrößen; 9.3.4 Verzerrungsleistung; 9.3.5 Klirrfaktor

9.4 Nicht periodische Größen

9.4.1 Komplexe FOURIER-Reihe; 9.4.2 FOURIER-Transformation; 9.4.3 Eigenschaften der FOURIER-Transformation

10 Leitungen

10.1 Wellenausbreitung auf Leitungen

10.1.1 Leitungsarten; 10.1.2 Leitungsparameter; 10.1.3 Leitungsgleichungen; 10.1.4 Verlustlose Leitung; 10.1.5 Reflexion; 10.1.6 Reflexionsfaktor; 10.1.7 Verlustbehaftete Leitung

10.2 Leitung an Sinusspannung

10.2.1 Wellengleichung; 10.2.2 Phasengeschwindigkeit; 10.2.3 Ströme und Spannungen; 10.2.4 Leitung als Zweitor; 10.2.5 Natürliche Leistung; 10.2.6 Verlustlose Leitung

11 Bauelemente

11.1 Erwärmung und Kühlung

11.1.1 Leistungsbilanz; 11.1.2 Thermische Ersatzschaltung; 11.1.3 Maximal zulässige Verlustleistung; 11.1.4 Thermische Stabilität

11.2 Widerstände

11.2.1 Konstante Widerstände; 11.2.2 Einstellbare Widerstände; 11.2.3 Temperaturabhängige Widerstände; 11.2.4 Spannungsabhängige Widerstände

11.3 Kondensatoren

11.3.1 Wickelkondensator; 11.3.2 Verlustfaktor; 11.3.3 Kondensatoren mit konstanter Kapazität; 11.3.4 Spannungsabhängige Kapazität

11.4 Spulen

11.5 Dioden

11.5.1 Eigenschaften einer Halbleiterdiode; 11.5.2 Das Halbleiter-Grundmaterial Silizium; 11.5.3 Dotierung; 11.5.4 pn-Übergang; 11.5.5 pn-Diode; 11.5.6 Solarzelle; 11.5.7 Z-Diode; 11.5.8 SCHOTTKY-Diode

Grundlagen der Elektrotechnik