Werkstoffkunde für Elektroingenieure: für Studenten der Elektrotechnik ab 1. Semester

مسئولیت و موضوع علم مواد الکتروتکنیکی. عناصر شیمیایی همانطور که می دانیم، مهندسی برق با میدان ها، جریان ها و جریان های الکتریکی و مغناطیسی، تولید آنها از انرژی مکانیکی، حرارتی یا شیمیایی، انتشار و برهمکنش متقابل آنها و در نهایت با مصرف آنها سر و کار دارد. اچ. انتقال یا بازگشت آنها به دیگر اشکال انرژی ذکر شده. در ابتدای علم مواد 1) برای مهندسی برق، این سؤال وجود دارد که حضور انواع مختلف ماده چگونه بر این اتصالات و فرآیندها تأثیر می گذارد، یعنی چگونه بر ظهور و زوال، تشکیل و اتصال متقابل میدان ها و جریان ها تأثیر می گذارد. در عین حال، تغییرات موقت یا دائمی که ماده درگیر در فرآیند متحمل می‌شود، با توجه به تنش‌های الکتریکی، مکانیکی و حرارتی یا فرآیندهای الکتروشیمیایی که در آن اتفاق می‌افتد، کمتر جالب توجه نیست. همانطور که مشخص است، تأثیر مستقیم ماده در فرمول بندی ریاضی روابط فیزیکی، به ویژه الکتریکی، با این واقعیت بیان می شود که برخی از پارامترها در معادلات ظاهر می شوند که شامل خواص مواد درگیر در بررسی است. اندازه هایی که ویژگی های مواد را مشخص می کنند، به عنوان مثال. ب. ثابت دی الکتریک (مجوز)، رسانایی الکتریکی u. متر، همانطور که هنگام محاسبه تلفات در یک خازن یا هسته آهنی یک سیم پیچ حامل جریان، میرایی نوسانات الکترومغناطیسی در هر محیط، توزیع جریان در یک سیستم رسانا و در مثال‌های بی‌شماری دیگر رخ می‌دهد.

Aufgabenbereich und Stoffgebiet einer elektrotechnischen Werkstoffkunde. Die chemischen Elemente Die Elektrotechnik beschäftigt sich bekanntlich mit elektrischen und magnetischen Feldern, Strömen und Flüssen, ihrer Erzeugung aus mechanischer, thermischer oder chemischer Energie, ihrer Ausbreitung und gegenseitigen Wechselwirkung sowie schließlich mit ihrem Verbrauch, d. h. ihrem Übergang bzw. Rückweg in die genann­ ten anderen Energieformen. Am Anfang einer Werkstoffkunde 1) für Elektrotechnik steht demnach die Frage, wie sich die Anwesenheit von Materie mannigfacher Art auf diese Zusammenhänge und Vorgänge auswirkt, wie sie also das Entstehen und Vergehen, die Gestaltung und gegenseitige Verknüpfung der Felder und Ströme be­ einflußt. Nicht minder interessieren zugleich die vorübergehenden oder bleibenden Veränderungen, die die beteiligte Materie selbst dabei erleidet, in Anbetracht der in ihr auftretenden elektrischen, mechanischen und thermischen Beanspruchung oder elektrochemischen Prozesse. Der unmittelbare Einfluß der Materie findet bei der mathematischen Formulierung physikalischer, insbesondere elektrotechnischer Zusammenhänge bekanntlich dadurch seinen Ausdruck, daß in den Gleichungen irgendwelche Parameter erscheinen, die die Eigenschaften der beteiligten Stoffe in die Betrachtung einbeziehen. Solche, die Materialeigenschaften kennzeichnenden Größen sind z. B. die Dielektrizitätskonstante (Permittivität), die elektrische Leitfähigkeit u. a. m. , wie sie etwa bei der Berechnung der Verluste in einem Kondensator oder im Eisenkern einer stromdurchflossenen Spule, der Dämpfung elektromagnetischer Schwingungen in irgend einem Medium, der Strom­ verteilung in einem Leitersystem und bei zahllosen anderen Beispielen auftreten.