Aufgaben zur Elektrotechnik für Maschinenbauer

Prof. Dr.-Ing. Michael Kortstock, Lehrstuhl für Elektrotechnik, Elektronik, Mikroprozessoren, Datenverarbeitung, Elektrische Antriebe, Elektromagnetische Verträglichkeit, Laborleiter Elektronik und elektrische Antriebe, Fachhochschule München;Prof. Dr.-Ing. Gisbert Wermuth, Lehrstuhl für Elektrotechnik, Elektronik undLaborleiter Kraftfahrzeugtechnik, Fachhochschule München

• 1: Aufgaben.- 1 Gleichstrom.- 2 Elektrisches Feld.- 3 Magnetisches Feld.- 4 Wechselstrom.- 5 Drehstrom.- 6 Nichtlineare Bauelemente.- 2: Lösungen.- Lösungen zu 1 (Gleichstrom).- Grundlagen.- 1.1 Spezifischer Widerstand, Stromdichte.- 1.2 Temperaturabhängigkeit eines Widerstandes.- 1.3 Zusammenfassen von Widerstanden.- 1.4 Spannungsteiler.- 1.5 Stromteiler.- 1.6 Stromkreis mit Spannungs- und Stromteiler.- 1.7 Leistungsberechnung an Gleichstromverbrauchern.- 1.8 Ersatzschaltbilder von Zweipolen.- Technische Anwendungen.- 1.9 Spannungsmessung (Meßbereichserweiterung).- 1.10 Strommessung (Meßbereichserweiterung).- 1.11 Spannungsversorgung einer Lampe.- 1.12 Spannungsversorgung eines Meßgerätes.- 1.13 Speisung eines Gleichstrommotors.- 1.14 Parallelschaltung von Kabeln.- Lösungen zu 2 (Elektrisches Feld).- Grundlagen.- 2.1 Coulombsche Kraft.- 2.2 Elektrische Feldstärke und dielektrische Verschiebungsdichte.- 2.3 Potentialberechnungen.- 2.4 Kapazitätsberechnungen.- 2.5 Zusammenschaltung von Kondensatoren.- 2.6 Auf- und Entladevorgang.- Technische Anwendungen.- 2.7 Glättung der Versorgungsspannung eines Netzteils.- 2.8 Hochspannungs-Kondensatorzündung.- 2.9 Spannungsversorgung eines Taschenrechners.- 2.10 Kapazitive Füllstandsmessung.- Lösungen zu 3 (Magnetisches Feld).- Grundlagen.- 3.1 Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters.- 3.2 Kraft auf stromdurchflossenen Leiter.- 3.3 Drehmoment im magnetischen Feld.- 3.4 Magnetische Feldstärke.- 3.5 Magnetische Feldstärke, magnetischer Fluß und Induktion.- 3.6 Drosselspule.- 3.7 Magnetisierungskennlinie von Eisen.- 3.8 Magnetische Streuung.- 3.9 Spannung und Strom einer Spule.- 3.10 Schaltvorgänge an Spulen.- 3.11 Idealer Transformator.- Technische Anwendungen.- 3.12 Stromzange.- 3.13 Elektromagnet einesElektrokrans.- 3.14 Hubmagnet eines Magnetventils.- 3.15 Dimensionierung einer Entstördrossel.- 3.16 Batteriezündung für Kfz.- Lösungen zu 4 (Wechselstrom).- Grundlagen.- 4.1 Periodendauer, Mittelwert.- 4.2 Effektivwert, Spitzenwert.- 4.3 Stromkreisberechnungen.- 4.4 Serienresonanzkreis.- 4.5 Parallelresonanzkreis.- 4.6 Leistung, Strom und Spannung in zusammengesetzten Schaltungen.- 4.7 Zusammengesetzte Schaltung.- 4.8 Widerstand mit Wicklungsinduktivität.- 4.9 Zusammengesetzte Wechselstromschaltung.- 4.10 Drosselspule.- Technische Anwendungen.- 4.11 Isolationsprüfung.- 4.12 Entstördrossel für Dimmer.- 4.13 Steuerung der Motorleistung eines Spaltpolmotors.- 4.14 Elektrischer Unfall.- 4.15 Leistung eines Wechselstrommotors.- 4.16 Transformatorleistung.- 4.17 Kabelprüfung mit Prüftransformator.- 4.18 Ersatzschaltbild eines Transformators.- 5 Lösungen zu 5 (Drehstrom).- Grundlagen.- 5.1 Ohmscher Verbraucher in Stemschaltung.- 5.2 Verbraucher mit kapazitiver Komponente in Sternschaltung.- 5.3 Ohmscher Verbraucher in Dreieckschaltung.- 5.4 Verbraucher mit induktiver Komponente in Dreieckschaltung.- 5.5 Blindleistungskompensation.- 5.6 Ohmscher Verbraucher.- Technische Anwendungen.- 5.7 Drehstrommotor in Dreieckschaltung.- 5.8 Drehstrommotor in Sternschaltung.- 5.9 Elektrischer Heizofen.- 5.10 Drehstromnetz einer Maschinenhalle.- 5.11 Verbraucher in Stem- und Dreieckschaltung.- 5.12 Drehstromtransformator.- Lösungen zu 6 (Nichtlineare Bauelemente).- 6.1 Heißleiter (NTC).- 6.2 Überlastschutz mit Kaltleiter.- 6.3 Stabilisierung einer Versorgungsspannung.- 6.4 Leuchtstofflampe.- 6.5 Ungeregelter Gleichstrom-Nebenschlußgenerator.- 6.6 Kfz-Starter.- 6.7 Drehstrom-Asynchronmotor.- Anhang A: Formelsammlung.- Mittelwerte von Wechselgrößen.- Berechnung linearerBauelemente (Widerstand, Kondensatoren).- Berechnung linearer Bauelemente (Induktivitäten).- Schaltvorgänge.- Strom und Spannung an Zweipolen.- Stromkreisberechnungen.- Drehstrom.- Elektrisches Feld.- Magnetisches Feld.- Anhang B: Natur- und Materialkonstanten.- Naturkonstanten.- Spezifischer Widerstand und Temperaturkoeffizient.- Relative Dielektrizitätskonstante.- Anhang C: Formelzeichen und Einheiten.- Anhang D: Literaturhinweise.