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Über den Autor
Einführung
Teil I: Größen der Elektrotechnik und ihre Zusammenhänge
Kapitel 1: Die wesentlichen mathematischen Grundlagen
Physikalische Größen und deren Einheiten
Skalare und Vektoren zur Darstellung von Feldern
Aus zwei mach eins: Vektoren addieren
Das Skalarprodukt verbindet Vektoren
Das Vektorprodukt mit dem Kreuz
Dreiecke und ihre Winkel
Ohne Schwingungen geht es nicht
An Ableitung und Integration führt kein Weg vorbei
Kapitel 2: Potz Blitz! Elektrisches Feld und Anwendungen der Elektrotechnik
Das elektrische Feld und sein Drumherum
Praktische Elektrotechnik im Alltag
Kapitel 3: Aus einer Ladung wird elektrischer Strom
Der elektrische Strom und sein Fluss
Ohne Spannungsquelle fließt kein Strom
Die Kraft, die alles zusammenhält
Kapitel 4: Wenn die Spannung keinen Widerstand hätte …
Die Entstehung der elektrischen Spannung
Elektrischer Widerstand und dessen Leitwert
Temperaturabhängigkeit elektrischer Widerstände
Kapitel 5: Die Spannung ist Strom mal Widerstand
Das ohmsche Gesetz
Muskelkater ade – elektrische Arbeit ersetzt Muskelkraft
Teil II: Stromkreise und ihre Widerstände
Kapitel 6: Stecker rein – woher der Strom kommt
Bezüge und Richtungen – das Zählpfeilsystem
Das Innenleben der Steckdose
Spannungs‐ und Stromquelle ideal gesehen
Kapitel 7: Reihen‐ und Parallelschaltung von Widerständen
In Reih und Glied – die Reihenschaltung
Die Parallelschaltung
Kapitel 8: Ströme teilen und Spannungen fangen – die kirchhoffschen Gesetze
Die Knotenregel
Die Maschenregel
Ein Cocktail aus Knoten und Maschen
Geteilte Spannungen im belasteten Spannungsteiler
Die wheatstonesche Brückenschaltung
Teil III: Elektrisches Feld und Kondensator
Kapitel 9: Von der Feldstärke zum Potenzial
Volle Ladung – die Wirkung des elektrischen Feldes
Feldstärke im homogenen Feld
Feldstärke im inhomogenen Feld
Das Potenzial und der kleine, aber feine Unterschied
Kapitel 10: Der elektrische Fluss und seine Begleiter
Aus Influenz wird elektrischer Fluss
Die elektrische Flussdichte treibt an
Dielektrizitätskonstante und der Materialeinfluss
Kapitel 11: Berechnung elektrostatischer Felder
Feld der geladenen Kugel
Feld in der Umgebung mehrerer Ladungen
Feld eines langen, geraden Leiters
Kapitel 12: Die Kapazität des Kondensators
Definition der Kapazität
Die Kapazität des Plattenkondensators
Die Kapazität des Kugelkondensators
Die Kapazität des Zylinderkondensators
Kondensatoren verschaltet
Kapitel 13: Die Energie des elektrostatischen Feldes
Volle Scheunen – ein Kondensator wird aufgeladen
Der Kondensator entlädt sich wieder
Dann war da noch die Spannung am Widerstand …
Kapitel 14: Energiedichte und wirkende Kräfte im Kondensator
Energiedichte im elektrostatischen Feld
Kräfte zwischen Elektroden
Teil IV: Magnetisches Feld und Spule
Kapitel 15: Das Magnetfeld stromdurchflossener Leiter
Magnetische Grundformen
Kapitel 16: Magnetische Feldgrößen
Magnetische Feldstärke und Durchflutung
Vom magnetischen Fluss zur Flussdichte
Kapitel 17: Das Durchflutungsgesetz
Von der Umlaufspannung zur Durchflutung
Experimentelle Überprüfung des Durchflutungsgesetzes
Anwendungsbeispiel zum Durchflutungsgesetz
Kapitel 18: Ohmsches Gesetz auch im Magnetismus
Kapitel 19: Volle Power – Kräfte im magnetischen Feld
Der stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld
Bewegte Ladung im Magnetfeld – die Lorentzkraft
Leiter ziehen sich an!
Kapitel 20: Induktionswirkung frei nach Faraday
Bewegte Leiter im Magnetfeld – Induktion durch Bewegung
Kapitel 21: Auch das noch: Selbstinduktion
Entstehung und Wirkung der Selbstinduktion
Induktivität von Eisenspulen und Permeabilität
Ähnliche Geschwister – Analogien des elektrischen und des magnetischen Feldes
Teil V: Elektromagnetische Felder und der Gleichstrommotor
Kapitel 22: Bestens angetrieben – der Gleichstrommotor
Vom Geräteschema zum Ersatzschaltbild
Ersatzschaltbild des Gleichstrommotors
Kapitel 23: Bewegung erzeugt Antrieb
Kennwerte des Motors
Erregungsarten des Motors
Fall mir nicht zur Last!
Teil VI: Grundlagen der Wechselstromtechnik
Kapitel 24: Auf und ab – sinusförmige Wechselgrößen
Von der Gleich‐ zur Wechselgröße
Erzeugung einer Wechselgröße
Kapitel 25: Kennwerte sinusförmiger Wechselgrößen
Amplitude, Augenblickswert und Frequenz
Wer kommt vor wem? Die Phasenverschiebung
Mittelwerte von Wechselgrößen
Kapitel 26: Zeigerdarstellung von Wechselgrößen
Vom Zeiger‐ zum Liniendiagramm
Kapitel 27: Grundschaltungen sinusförmiger Wechselgrößen
Der komplexe Widerstand
Ohmscher Widerstand im Wechselstromkreis
Der induktive Blindwiderstand einer Spule
Der kapazitive Blindwiderstand des Kondensators
Vergleich der Grundschaltungen an Wechselstrom
Teil VII: Der Top‐Ten‐Teil
Kapitel 28: Zehn wichtige Erfinder der Elektrotechnik
Die quantitative Elektrostatik
Strömung elektrischer Ladungen – der Gleichstrom
Das Wunder des magnetischen Feldes
Die Welt der wechselwirkenden Ströme
Kapitel 29: Zehn technologische Fortschritte zum Einsatz der Energie
Kapitel 30: Zehn Schritte zum Bau eines Radios
Kapitel 31: Meine zehn Lieblingsbücher zur Elektrotechnik
Lösungen der Aufgaben
Stichwortverzeichnis
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