Vorlesungen über die wissenschaftlichen Grundlagen der Elektrotechnik

Front Matter....Pages I-X
Entwicklung der Theorie der Elektrotechnik. Die wissenschaftlichen Grundlagen der Elektrotechnik. Die Rolle der Physik. Die Rolle der Mathematik. Gliederung der Elektrotechnik. Das Programm der wissenschaftlichen Grundlagen der Elektrotechnik....Pages 1-13
Ruhende Elektrizität. Nichtleiter und Leiter. Coulombsches Gesetz. Das Maß der Elektrizitätsmenge. Elektrostatische Einheit. Dielektrische Verschiebung. Theorie der elektrischen Festigkeit. Das elektrische Feld. Äquipotentialflächen. Das Potential. Kraftlinien. Das elektrische Feld eines geladenen Punktes. Praktische Einheit der Elektrizitätsmenge. Nichtleiterkonstante. Kapazität....Pages 13-25
Das elektrische Feld einer geladenen Geraden. Gleichachsige Zylinder. Randwirkung. Parallele, nicht gleichachsige Zylinder. Zylinder und Ebene. Elektrische Spiegelung. Das vollständige Feld paralleler, nicht gleichachsiger Zylinder. Reihenschaltung verschiedener Nichtleiter....Pages 25-40
Elektrisches Feld zusammengesetzter Anordnungen. Zwei sich umschließende Zylinder. Zweileiterkabel. Drehstromfreileitung. Leiter und Traggestell. Kapazitäten in Reihenschaltung. Kapazitäten in Parallelschaltung. Gleitende Entladungen. Kriechweg. Getränkte Anordnungen. Wasser als Feind der Isolation. Gasisolation unter Druck. Kapazität und Elastizität. Energie des elektrischen Feldes....Pages 40-54
Elektrischer Strom. Einheit der Stromstärke. Stromkreis. Gleichstrom. Das Ohmsche Gesetz. Widerstand. Spezifischer Widerstand. Temperaturkoeffizient. Kupfer als Leitermetall der Elektrotechnik. Einheit des Widerstandes. Leistung. Das Joulsche Gesetz. Erwärmung der Maschinen und Geräte. Widerstandstemperaturmessung. Elektrische Öfen und Kocher. Kurzschluß. Schmelzsicherung. Elektrische Beleuchtung. Widerstände in Reihenschaltung. Widerstände in Parallelschaltung. Hitzdrahtinstrument....Pages 54-67
Kirchhoffsche Gesetze. Wheatstonesche Brücke. Fehlerortsbestimmung für Kabel. Kleinstwert der Stromwärme bei Parallelschaltung. Spannungsmessung. Ableitung. Temperaturkoeffizient der Nichtleiter. Das magnetische Feld. Induktivität....Pages 68-80
Bohrerregel. Einheit der Kraftflußdichte. Das Ohmsche Gesetz des Kraftflusses. Magnetischer Widerstand. Induktivität zweier paralleler Leiter. Induktivität von Spulen. Durchflutung. Verkettung. Magnetisierungskurve. Magnetische Hysteresis. Selbstinduktionsspannung....Pages 80-93
Das Induktionsgesetz. Wechselströme. Gegenseitige Induktion. Sinusschwingungen. Höchstwert. Periodendauer. Phasenverschiebung. Periodenzahl. Graphische Darstellung der Wechselgrößen. Symbolische Darstellung der Wechselgrößen. Joulesches Gesetz für Wechselströme. Effektivwert. Leistungsgesetz für Wechselströme. Die effektive Spannung in der Festigkeitslehre....Pages 93-106
Leistungsfaktor. Wirkstrom. Blindstrom. Einfache Wechselstromkreise. Wechselstromwiderstände. Magnetische Energie. Elektrische Energie. Reihenschaltung von Wechselstromwiderständen....Pages 106-120
Selbstinduktionsspannung einer eisenhältigen Spule. Zeitform des Magnetisierungsstroms. Wechselstromtransformator. Übersetzungsverhältnis. Wicklungen. Verluste. Wirkungsgrad....Pages 120-133
Spannungstransformator. Stromtransformator. Stromwandler. Anleger-Strommesser. Doppelt verketteter Kraftfluß. Wechselfluß im massiven Eisenkern. Wirbelströme. Legierte Bleche. Altern der Bleche....Pages 133-148
Verluste im Eisen. Verluste im Kupfer. Stromdichte. Wirkungsgrad. Verlustaufteilung. Verbilligungsbestrebungen im Elektromaschinenbau. Spartransformator....Pages 148-159
Kraftübertragung. Dreileitersystem. Mittelleiter. Außenleiter. Wechselstromkraftübertragung. Mehrphasenströme. Phasenspannung. Verkettete Spannung. Sternschaltung. Dreieckschaltung....Pages 160-172
Unsymmetrische Belastungen des Dreiphasensystems. Bedeutung des Nulleiters. Dreiphasige Transformatoren. Beispiele für Unsymmetrien....Pages 172-185
Elektrische Maschinen. Periodenzahl und Umdrehungszahl. Induktionsgesetz für bewegte Wicklungen. Modell der Maschine. Schleifringe. Stromkraft. Gesetz von Biot - Savart. Energiebilanz der Maschine. Drehmoment und Phasenverschiebung. Energieverluste der Maschine....Pages 185-197
Ankerwicklungen. Potentialkreis. Einphasige Generatoren. Dreiphasige Generatoren. Wickelköpfe. Nuten. Zähne, Nutenkeile. Polzahl, Umdrehungszahl und Periodenzahl. Turbogeneratoren. Innenpoltype. Maschine ohne ausgeprägte Pole. Trapezfluß. Drehfluß. Zweiphasensystem.....Pages 197-211
Drehflußaugenblicksbilder. Synchronmaschinen. Synchronisieren. Phasenkompensierung. Synchronmotor als Phasenschieber. Asynchronmaschinen. Ständer und Läufer. Drehtransformator. Potentialregler....Pages 211-225
Allgemeiner Transformator. Gleichstrommaschinen. Einpolmaschine. Fließende Wicklungen. Kollektor. Geschlossene Ankerwicklungen. Schleifenwicklung. Wellenwicklung. Spannung der Gleichstrommaschine. Schaltungen der Gleichstrommaschine. Selbsterregung. Nebenschlußmaschine. Reihenschlußmaschine. Anlasser. Nebenschlußregler. Energieverluste der Gleichstrommaschine....Pages 225-238
Stromwendung. Wendepole. Ankerfluß. Ankerrückwirkung. Kollektor als Periodenumformer. Drehstromkollektormotor. Phasenkompensierung. Wechselstromkollektormotor. Stromwendung des Wechselstromkollektormotors. Umformer. Motor-Generator. Einankerumformer....Pages 238-251
Veränderliche Wechselstromkreise. Transformatorersatzschaltung. Vektorenbild der Ersatzschaltung des Transformators. Wechselstromleitwert. Inversion. Leerlaufspunkt. Kurzschlußpunkt. Kreisdiagramm....Pages 252-264
Ausstattung des Kreisdiagramms. Leistungsfaktorkreis. Stromwärmegerade. Maßstab der Stromwärme. Restleistungsgerade. Wirkungsgradmaßstab. Erregungsverluste. Leistungsgerade. Anwendung des Kreisdiagramms. Kreisdiagramm des Asynchronmotors....Pages 265-277
Kraftübertragungsstromkreis. Verteilte Widerstände, Induktivitäten und Kapazitäten. Vernachlässigung der Kapazitätsverteilung. Ersatzstromkreis der Kraftübertragung. Glimmverluste. Symbolische Behandlung des veränderlichen Stromkreises. Schaltung nach Boucherot. Der Ladestrom der Fernleitung. Pupin-Spule....Pages 278-288
Fernleitung mit verteilter Kapazität....Pages 289-300
Kapazität und Schwingungsfähigkeit. Erzwungene Schwingungen. Energiebewegung der Schwingung. Eigenschwingungen. Freie Schwingungen. Idealer Schwingungskreis. Resonanz. Ohmscher Widerstand und Dämpfung. Ausgleichsvorgänge. Beispiel. Ausgleichsstrom. Zeitkonstante....Pages 300-313
Ausgleichsschwingungen. Periodenzahl der Eigenschwingung. Wellenwiderstand. Ausschwingen eines Wechselstromes. Ladungsschwingung des Kondensators. Ein- und Ausschaltüberspannungen. Überströme. Selbstschalter mit Zeitrelais. Schmelzsicherung....Pages 313-326
Einschaltschwingungen. Anfangsbedingungen. Schalter mit Vorschaltwiderstand. Resonanz. Stromschwebungen. Einschaltschwingung des Transformators. Elektrisch-mechanische Schwingungen. Kurzschlußstromkraft des Transformators....Pages 326-339
Ströme und Spannungen unregelmäßiger Form. Fouriersche Analyse. Grundwelle und Oberwellen. Beispiele. Rechteckswelle. Dreieckswelle. Bedeutung der dritten Oberwelle....Pages 339-352
Unregelmäßige Wechselgrößen in der Rechnung und in der Messung. Oszillograph. Zerlegung unregelmäßiger Wechselkurven. Querflußkurve. Dritte Oberwelle des Magnetisierungsstroms eines dreiphasigen Transformators. Oberwellen und Phasenzahl. Einwirkung der Kapazität und Induktivität auf die Oberwellen....Pages 353-367
Effektivwert unregelmäßiger Wechselgrößen. Dynamometrischer Messer. Formfaktor. Leistung unregelmäßiger Wechselgrößen. Leistungsmesser. Festigkeitsmessungen und unregelmäßige Spannungskurven....Pages 367-379
Wanderwellen. Einfluß der Erdfelder. Wanderwellenstrom. Grundgesetze der Wanderwellentheorie. Wellenwiderstand. Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Wanderwellen. Verschiebungsstrom. Wanderwelle am offenen Leitungsende. Periodenzahl der Wanderwelle. Wanderwelle und Ohmscher Widerstand. Wanderwelle am kurzgeschlossenen Leitungsende. Energie und Leistung der Wanderwelle. Dämpfung der Wanderwelle....Pages 380-393
Wanderwellen als Schwingungen. Die steile Wellenstirne. Wellenbrechung im Treffpunkt zweier Wellenwiderstände. Isolation der Maschinenwicklungen. Vorteile hoher Betriebsspannungen. Erdableiter. Hörnerableiter. Ölschalter und Abschaltüberspannungen. Abschleifen der Wellenstirne. Drosselspule. Drosselspule und Wanderwellenende. Parallelschaltung der Wellenwiderstände. Überbrückung der Schutzdrosselspule durch einen Ohmschen Widerstand....Pages 393-405
Elektromagnetische Wellen. Hochfrequenz. Resonanz in der Hochfrequenztechnik. Senderstromkreis. Antenne. Stehende Wellen. Funkenstrecke. Steuerung. Gedämpfte und ungedämpfte Wellen. Schalloberwellen. Elektrisches Ventil. Erzeugung ungedämpfter Wellen. Hochfrequenzgenerator. Ruhende Periodenumformer. Funkensender....Pages 405-419
Elektronenröhre. Elektronenstrahlungsgesetz. Elektroden. Anode, Kathode. Dritte Elektrode. Elektronenröhre als Erzeuger ungedämpfter Schwingungen. Koppelung. Elektronenröhre als Schwingungsverstärker. Elektronenröhre als Gleichrichter. Drahtlose Bildübertragung....Pages 419-432
Elektrizitätsdurchgang durch Gase und Flüssigkeiten. Ionisierung. Quecksilberdampfgleichrichter. Elektrolyse. Faradaysche Gesetze der Elektrolyse. Sammler. Der Sammler und die schwankende Belastung des Elektrizitätswerkes. Primärelemente....Pages 433-445
Back Matter....Pages 446-451