Grundlagen und Rechenverfahren der Elektrotechnik

Dr.-Ing. Gerhard Schnell ist Professor für elektrische Messtechnik und Mikrocomputertechnik an der Fachhochschule Frankfurt.Prof. Dr.-Ing. Martin Vömel lehrt im Fachbereich Elektrotechnik an der Fachhochschule Frankfurt a.M.

Das Lehrbuch behandelt die theoretischen Grundlagen der Elektrotechnik und wendet sich an Studenten, die darüber hinaus an numerischen Berechnungsverfahren interessiert sind. Zu jedem Kapitel werden die begleitenden Rechenprogramme in BASIC und Pascal angeboten.Das umfassende Programm WNETZ zur Berechnung von Gleich- und Wechselstromnetzen ist als selbständige Software lieferbar.

1 Die Berechnung linearer Gleichstromnetze.- 1.1 Das Ohmsche Gesetz.- 1.2 Arbeit und Leistung.- 1.3 Kirchoffsche Gesetze.- 1.4 Ersatzschaltungen.- 1.5 Numerische Maschen-und Knotenanalyse.- 2 Die Berechnung einfacher nichtlinearer Gleichstromnetze.- 2.1 Graphische Bestimmung des Arbeitspunktes.- 2.2 Numerische Bestimmung des Arbeitspunktes.- 3 Die Berechnung linearer Wechselstromnetze.- 3.1 Grundlegendes über sinusförmige Wechselspannung.- 3.2 Die verschiedenen Verfahren der Netzwerkberechnung.- 3.3 Numerische Maschen-und Knotenanalyse.- 3.4 Frequenzgang.- 3.5 Ortskurven.- 4 Das elektrische Feld.- 4.1 Der Feldbegriff.- 4.2 Das Potential.- 4.3 Verschiebungsflußdichte.- 4.4 Kapazität und Kondensator.- 4.5 Numerisches Berechnen und Zeichnen von Feldern.- 4.6 Energie und Kräfte im Feld.- 5 Das magnetische Feld.- 5.1 Einführung.- 5.2 Gegenüberstellung von elektrischem und magnetischem Feld.- 5.3 Die Berechnung des Feldes mit Durchflutungsgesetz.- 5.4 Berechnung des Feldes mit Biot-Savart-Gesetz.- 5.5 Numerische Berechnung des Feldes.- 5.6 Kräfte im Magnetfeld.- 5.7 Induktivität und Spule.- 5.8 Induktionsgesetz.- 5.9 Feldverdrängung durch Wirbelströme.- 6 Nichtsinusförmige, periodische Spannungen.- 6.1 Einführung.- 6.2 Die Fourierreihe und ihre Koeffizienten.- 6.3 Beispiel: Phasenanschnittsteuerung.- 6.4 Effektivwert und Klirrfaktor.- 6.5 Numerische Fourieranalyse.- 6.6 Fouriersynthese.- 7 Ausgleichsvorgänge.- 7.1 Berechnung von Ausgleichsvorgängen mit Differentialgleichungen.- 7.2 Numerische Berechnung von Ausgleichsvorgängen.- 8 Mathematische Ergänzungen.- 8.1 Matrizen.- 8.2 Berechnung linearer Gleichungssysteme.- 8.3 Die Suche der Nullstelle.- 8.4 Feldoperatoren.- 8.5 Komplexe Rechnung.- 8.6 Die komplexe, partielle, elliptische Differentialgleichung.- 8.7Die numerische Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen.- 9 Programme.- 9.1 Gleichstromnetzwerke.- 9.2 Arbeitspunkt bei nichtlinearen Zweigen.- 9.3 Wechselstromnetzwerke.- 9.4 Fourieranalyse.- 9.5 Ausgleichsvorgänge.- 10 Literatur.- 11 Lösungen der Übungsaufgaben.- Sachwortverzeichnis.