Grundlagen der Elektrotechnik I
von Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Beck
Semester: Wintersemester 2004/2005
Vorlesungskennung: W 8800
1. Einführung
2. Grundgesetze des Gleichstromkreises
Einfacher Stromkreis, Berechnung von Widerstandsnetzwerken
3. Energiebedarf elektrischer Strömung
Grundgesetze, Wirkungsgrad, Anpassung, Energieumwandlung, Wirkungsgrad bei der Energieübertragung
4. Wirkungen elektrischer Strömung
Wärmewirkung, chemische Wirkung, magnetische Wirkung, physiologische Wirkung, optische Wirkung
5. Elektrisches Feld
Abgrenzung zum Strömungsfeld, Größen zur Feldbeschreibung Verhalten von Kapazitäten im Stromkreis, Anwendung des elektr. Feldes
6. Magnetisches Feld
Einführung, Übersicht, Größen zur Feldbeschreibung, Beispiele magnetischer Felder, Materie im Magnetfeld, Induktionsgesetz, Kräfte und Energie im Magnetfeld, Vergleich E- und M-Feld
7. Leitungsmechanismus in Halbleitern
Leitfähigkeit von Halbleitern, Halbleiterelemente mit einfachem PN-Übergang, Halbleiterelemente mit gesteuertem PN-Übergang
8. Grundgesetze des Wechselstromkreises
Einführung, Zeigerdarstellung von Sinusgrößen, einfacher Sinusstromkreis, komplexe Sinusstromkreis-Berechnung, Schwingkreise
Weitere Informationen zur Vorlesung:
Institut für Elektrische Energietechnik oder im Vorlesungsverzeichnis
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| Kamera | Stefan Zimmer |
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Vorlesungen
Einführung und Grundgesetze des Gleichstromkreises
Inhalt:
Einführung: Physikalische Gleichungen, SI-System, SI Einheiten
Grundgesetze des Gleichstromkreises: Leitungselektronen, Ionen, Stromstärke, Stromdichte, Feldbegriff, Materialkonstante, Ohmsches Gesetz
Grundgesetze des Gleichstromkreises 2
Inhalt:
Ohmsches Gesetz, Einfacher Stromkreis, Analogie Flüssigkeitskreis - Stromkreis, Elektrische Widerstände (Berechnung, Spannungsverteilung, Zählpfeilsysteme), Kirchhoffsches Gesetz, Reihenschaltung und Spannungsteilerregel, Messbereichserweiterung von Spannungsmessern
Grundgesetze des Gleichstromkreises 3
Inhalt:
Kirchhoffsches Gesetz, Reihenschaltung und Spannungsteilerregel, Messbereichserweiterung von Spannungsmessern, Parallelschaltung und Stromteilerregel, Messbereichserweiterung von Strommessern, Umrechnungen zwischen Stern- und Dreiecksschaltung, Zusammengesetzte Schaltungen, Lineare Spannungs- und Stromquellen
Grundgesetze des Gleichstromkreises 4 & Elektrisches Feld
Inhalt:
Gleichstrom: Lineare Spannungs- und Stromquellen, Ersatzstrom- und -spannungsquellen, Ersatzstromquelle und Stromteilerregel
Elektrisches Feld: Allgemeines, Verschiebungs-Stromdichte, Potentiale, Elektrische Feldstärke - Umlaufintegral, Dielektrikum, Kapazität
Elektrisches Feld 2
Inhalt:
Elektrisches Feld: Dielektrikum, Kapazität, Kapazität, Parallel- und Reihenschaltung von Kondensatoren, zeitveränderliche Ladung, im Kondensator gespeicherte elektrische Energie, Feld-, Kraft- und Energieberechnung aus Ladung und Spannung
Magnetisches Feld 1
Inhalt:
Einführung, Definitionen, magnetischer Fluss, Messungen mit magnetischem Spannungsmesser, Durchflutungsgesetz, magnetische Spannung, Feldstärke innerhalb und außerhalb eines Leiters
Magnetisches Feld 2
Inhalt:
magnetischer Spannungsmesser (Funktionsweise), Durchflutungsgesetz, magnetische Spannung, Feldstärke innerhalb und außerhalb eines Leiters (mit Beispielen), Beispiele magnetisches Feld, Ohmsches Gesetz für magnetischen Kreis, Materie im Feld, Magnetisierungskurve, Hytereseschleife
Magnetisches Feld 3
Inhalt:
Materie im Feld, Magnetisierungskurve, Hytereseschleife, Beispiel: Magnetischer Kreis, Wirkungen im magnetischen Feld, Induktionsgesetz, Induzierte Spannungen in bewegten Leitern, Induzierte Spannungen in veränderlichem Feld, Selbstinduktion
Magnetisches Feld 4
Inhalt:
Selbstinduktion, Lenzsche Regel, Definition Induktivität, Induktivitätsberechnung einer Zylinderspule, Induktivität eines Leiters, Gegeninduktivität, Spannungserzeugung durch bewegte Leiterschleife, Energiegleichung, Induktivität eines Leiters, Kräfte auf magnetische Pole, Stationäres magnetisches Feld, Induktionsgesetz, Skineffektgleichung, Kapazitäts- und Induktivitätsbelag einer Koaxialleitung, Leitungsnachbildung
Grundgesetze des Wechselstromkreises 1
Inhalt:
Stromarten, Wechselstromgrößen, Sinusförmige Größen in der Energietechnik, Sinusförmige Größen in der Informationstechnik, Anwendung des Induktionsgesetzes, Wechselspannungserzeugung, Phasenwinkel, Frequenz- und Anwendungsbereiche in ET, Zeiger- und Zeitdiagramm, Sinusgrößen als Zeiger, Addition von Zeigern, Ohmscher Widerstand, Effektivwert, Vergleich mit einfachem Gleichstromkreis, Spannung - Strom - Phase eines induktiven Zweipols, Blindleistung eines kapazitiven Zweipols, RLC Leistungsmessung
Grundgesetze des Wechselstromkreises 2
Inhalt:
Leistungsverhältnisse beim allgemeinen passiven Sinusstromzweipol, Berechnungsbeispiele Wirk-, Blindleistung usw., Komplexe Rechnung und Rechenregeln, Eulergleichung, komplexe Rechnung in der Wechselstromtechnik, komplexe Widerstandsoperatoren, allgemeiner passiver Sinusstromzweipol, komplexes Ohmsches Gesetz und Maschensatz, Sinusstromnetzwerke - Reihenschwingkreis und Parallelschwingkreis, komplexer Knotenpunktsatz
Grundgesetze des Wechselstromkreises 3
Inhalt:
Reihenschwingkreis komplexer Knotenpunktsatz, Sinusstromnetzwerke, Parallelschwingkreis, Kompensation einer Leuchtstofflampe Analogie mechanischer und elektrischer Schwingkreis, mechanischer und elektrischer Schwingkreis, Verlustloser und verlustbehafteter Schwingkreis, Bestimmung der Schwingkreisgüte, Parallelschwingkreis und Reihenschwingkreis an Wechselspannungsquelle
Wirkungen elektrischer Strömung
Inhalt:
Joulesche Wärme - Erwärmung von Leitern - 1. Kirchhoffsches Gesetz, Erwärmungsgleichung, Wärmewirkung - zeitlicher Temperaturanstieg, Direktenergieumwandlung: "Wärme - elektrischer Strom", Chemische Wirkung - Elektrolyten, Aluminiumherstellung durch Schmelzfluss-Elektrolyse, Faradaysche Gesetze, Elektrochemisches Äquivalent, Elektrochemische Spannungsreihe, Primärzellen, Sekundärzellen, Bleiakkumulator - Laden, Sekundärzellen "Bleisammler"
Wirkungen elektrischer Strömung 2
Inhalt:
Sekundärzellen "Bleisammler", Schema eines Polymerelektrolytmembran-Elektrolyseur-Aufbaus
Wirkungen elektrischer Strömung 2
Inhalt:
Brennstoffzellen, Versuch Elektrolyseur/Brennstoffzellen, Physiologische Wirkungen, Glühlampen