Grundlagen der Elektrotechnik und Elektronik 1: Gleichstromnetzwerke und ihre Anwendungen (Springer-Lehrbuch) (German Edition)

Die gut eingeführte dreibändige Einführung in die Elektrotechnik und Elektronik hilft, die Elektrotechnik als ein Gesamtgebiet zu begreifen, das nach einheitlichen Prinzipien beschrieben werden kann. Der vorliegende Band 1 umfasst stationäre Vorgänge in elektrischen Netzwerken. Die Einführung von linearen und nichtlinearen resistiven Bauelementen erlaubt die Betrachtung des nichtlinearen Grundstromkreises durch Kleinsignalanalyse. Verfahren der Analyse von Gleichstromnetzwerken werden ebenso behandelt wie Methoden der Schaltungssimulation. Der Studienanfänger arbeitet mit Begriffen, die er aus der Schulzeit kennt. Die vorliegende 5. Auflage wurde um didaktische Elemente ergänzt. Auch wurden Querverweise auf die Bände 2 und 3 eingefügt. Band 2 behandelt die Grundgesetze elektromagnetischer Felder, elektrische Erscheinungen in räumlichen Leitern und Nichtleitern, den Magnetismus, die elektromagnetische Induktion, Kräfte und Energiewandlung im elektromagnetischen Feld. In Band 3 werden zeitveränderliche Vorgänge in Schaltungen sowie die Wechselstromrechnung besprochen. **Die Zielgruppen** Studierende der Elektrotechnik und Elektronik in Bachelor- und Masterstudiengängen. Die gut eingeführte dreibändige Einführung in die Elektrotechnik und Elektronik hilft, die Elektrotechnik als ein Gesamtgebiet zu begreifen, das nach einheitlichen Prinzipien beschrieben werden kann. Der vorliegende Band 1 umfasst stationäre Vorgänge in elektrischen Netzwerken. Die Einführung von linearen und nichtlinearen resistiven Bauelementen erlaubt die Betrachtung des nichtlinearen Grundstromkreises durch Kleinsignalanalyse. Verfahren der Analyse von Gleichstromnetzwerken werden ebenso behandelt wie Methoden der Schaltungssimulation. Der Studienanfänger arbeitet mit Begriffen, die er aus der Schulzeit kennt. Die vorliegende 5. Auflage wurde um didaktische Elemente ergänzt. Auch wurden Querverweise auf die Bände 2 und 3 eingefügt. Band 2 behandelt die Grundgesetze elektromagnetischer Felder, elektrische Erscheinungen in räumlichen Leitern und Nichtleitern, den Magnetismus, die elektromagnetische Induktion, Kräfte und Energiewandlung im elektromagnetischen Feld. In Band 3 werden zeitveränderliche Vorgänge in Schaltungen sowie die Wechselstromrechnung besprochen. Die Zielgruppen Studierende der Elektrotechnik und Elektronik in Bachelor- und Masterstudiengängen. Die Autoren Professor Dr.-Ing. Steffen Paul, Universität Bremen, Fachbereich Elektrotechnik, 1984-1989 Studium der Elektrotechnik an der TU München, 1993 Promotion, 1994/95 Postdoc UC Berkeley, 1997-2007 Siemens Halbleiter/Infineon Technologies, München, 2007 Berufung zum Professor für theoretische Elektrotechnik an der Universität Bremen. Professor Dr.-Ing. habil. Reinhold Paul, TU Hamburg-Harburg, ehem. Leiter des Arbeitsbereiches Technische Elektronik, 1952 bis 1957 Studium Elektrotechnik an der TH Dresden, Entwicklungsingenieur in der Halbleiterindustrie, Promotion 1961, 1964 Habilitation, 1965 Berufung zum o. Professor für Mikroelektronik an die TH Chemnitz, 1972 Professor für Elektronik Verkehrshochschule Dresden, 1982 Gastprofessur UC Berkeley, 1983 Gastaufenthalt RWTH Aachen, TU München, 1985 Professor für Mikroelektronik TU Hamburg-Harburg Vorwort zur 5. Auflage 5 Vorwort zur 4. Auflage 6 Inhaltsverzeichnis 11 1 Grundbegriffe 15 1.1 Grundaufgaben der Elektrotechnik 15 1.2 Teilchen- und Feldmodell 19 1.3 Elektrische Ladung 21 1.4 Bewegte Ladung, elektrische Stromstärke 31 1.5 Elektrische Spannung, elektrisches Potenzial 43 1.6 Elektrische Energie, elektrische Leistung 53 1.7 Zusammenfassung 63 2 Einfache resistive Stromkreise und Netzwerkelemente 65 2.1 Modelle elektrischer Stromkreise 65 2.2 Unabhängige Spannungs- und Stromquellen 68 2.3 Widerstand, resistiver Zweipol 83 2.4 Der Grundstromkreis 112 2.5 Nichtlinearer resistiver Grundstromkreis* 135 2.6 Zweitore 152 2.7 Gesteuerte Bauelemente und ihre Modellierung* 208 2.8 Zusammenfassung 252 3 Netzwerkanalyseverfahren, resistive Schaltungen 260 3.1 Netzwerkbeschreibung 260 3.2 Maschenstromanalyse 276 3.3 Knotenspannungsanalyse 296 3.4 Netzwerkanalyse in Matrixdarstellung* 329 3.5 Computerunterstützte Netzwerkanalyse 353 3.6 Mehrpolige Netzwerke* 367 3.7 Zusammenfassung 394 4 Netzwerktheoreme 399 4.1 Ähnlichkeitssatz 399 4.2 Versetzungs- und Teilungssatz idealer Quellen 400 4.3 Reziprozitäts-Theorem, Umkehrsatz 402 4.4 Ersatz gesteuerter Quellen, Miller-Theorem 404 4.5 Äquivalente Netzwerke* 413 4.6 Duale Netzwerke* 415 4.7 Leistung in elektrischen Netzwerken, Tellegen-Theorem* 419 4.8 Zusammenfassung 423 A Anhang 425 A.1 Physikalische Größen und Gleichungen 425 A.2 Physikalische Größen, Vorzeichen- und Richtungsregeln 434 A.3 Verzeichnis der wichtigsten Symbole 445 Literatur 450 Sachverzeichnis 451 Front Matter....Pages I-XVI Grundbegriffe....Pages 1-50 Einfache resistive Stromkreise und Netzwerkelemente....Pages 51-245 Netzwerkanalyseverfahren, resistive Schaltungen....Pages 247-385 Netzwerktheoreme....Pages 387-412 Back Matter....Pages 413-446