Roland Süße Libros

Die Theorie der Elektrotechnik setzt sich aus der Theorie und Anwendung elektromagnetischer Felder und der Theorie elektrischer Netzwerke mit den Teilgebieten Analyse, Modellierung und Synthese zusammen. Das vorliegende Lehrbuch spannt zusammen mit dem Band 2 den Bogen um die wesentlichen Wissensgebiete der Theoretischen Elektrotechnik. Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Zielstellung.- 2 Begriffe, Wissenschaft und Prinzipien.- 2.1 Definition des Begriffes Wissenschaft.- 2.2 Beobachtung, Problem und Hypothese.- 2.3 Theorem, Methode, Theorie und Gesetz.- 2.4 Analyse, Synthese und Prinzip.- 3 Berechnung linearer elektrischer Netzwerke.- 3.1 Elektrische Netzwerke und ihre Grundgesetze.- 3.2 Methoden zur Berechnung linearer Gleichstromnetzwerke.- 3.3 Berechnung von linearen Netzwerken mit zeitabhängigen Strömen.- 4 Netzwerke, Topologie, Zweitore und Filter.- 4.1 Zur Topologie elektrischer Netzwerke.- 4.2 Gleichungssysteme zur Analyse linearer Netzwerke.- 4.3 Netzwerktheoreme.- 4.4 Zweitore.- 4.5 Grundlagen elektrischer Filter.- 5 Nichtlineare Netzwerke und ihre Berechnung.- 5.1 Beschreibung nichtlinearer Netzwerke.- 5.2 Normierung von Kennlinien, Kennlinienfunktionen und Netzwerksgleichungen.- 5.3 Methoden zur Approximation nichtlinearer Bauelementekennlinien.- 5.4 Approximation von Bauelementekennlinien mit Mathematica.- 5.5 Approximation von hysteresebehafteten Bauelementekennlinien.- 5.6 Klassische Berechnungsmethoden.- 5.7 Symbolische Analyseverfahren.- 6 Mathematik Ausgewählte Gebiete.- 6.1 Variationsrechnung.- 6.2 Vektoren und Tensoren.- 6.3 Grundbegriffe der Funktionalanalysis.- 7 Untersuchung nichtlinearer Netzwerke.- 7.1 Die Duffinggleichung.- 7.2 Bifurkationen in skalaren Differenzialgleichungen.- 7.3 Folgerungen für die Synthese.- 8 Lagrange- und Hamilton-Formalismus.- 8.1 Hamiltonsches Prinzip und Legendre-Transformation.- 8.2 Hamilton-Funktion und kanonische Gleichungen.- 8.3 Dissipations- und erweiterte Hamilton-Funktion.- 8.4 Legendre-Transformation, Verluste und dissipative Impulse.- 9 {L, D}-Modelle von Bauelementen erster und höherer Ordnung.- 9.1 Aufstellung von {L, D}-Modellen.- 9.2 Elementehöherer ganzzahliger Ordnung.- 9.3 {L, D}-Modelle für Elemente höherer ganzzahliger Ordnung.- 9.4 Hamilton-Funktion für Systeme mit Elementen höherer Ordnung.- 9.5 Analyse, Analogien und Anwendungen.- 9.6 Elektrotechnische Anwendungen.- 9.7 Anpassung des Hamilton-Formalismus an den Tensorkalkül.- 10 Wandler und ihre Behandlung als Variationsaufgabe.- 10.1 Systematisierung der Wandler.- 10.2 Lineare Wandler.- 10.3 Nichtlineare Wandler.- 10.4 Transistoren.- 11 Synthese analoger Schaltungen.- 11.1 Syntheseproblem und die Syntheseetappen.- 11.2 Mathematische Synthese.- 11.3 Struktursynthese.- 11.4 Synthese nichtlinearer Schaltungen mit linearen Methoden.- 11.5 Die Äquivalenzetappe.- 12 Synthese von Schaltungen für vorgegebenes Bifurkationsverhalten.- 12.1 Entwurf von Schaltungen mit Bifurkationsverhalten.- 12.2 Gleichgewichtszustände und deren charakteristische Eigenschaften.- 12.3 Synthese durch die Formung der Differenzialgleichung.- 12.4 Einzugsbereiche, Einschaltzustand und Einschaltverhalten.- 12.5 Schaltungssynthese.- A.1 Modelle in verallgemeinerten Koordinaten.- A.2 Modelle in Ladungsformulierung.

Dieses moderne Lehrbuch ist aus Vorlesungen und Übungen der Verfasser zur Theorie des elektromagnetischen Feldes (Elektromagnetik) und zur Höheren Mathematik hervorgegangen. Da die Technik vom Ingenieur immer umfassendere und tiefere mathematische und theoretische Kenntnisse verlangt, gehen die Autoren über den üblichen Vorlesungsstoff der Grundkurse hinaus und stellen insbesondere die Themen Variations- und Tensorrechnung voran. Es wird ein neuer -für den Ingenieur unüblicher Weg- gegangen, indem sie aus dem Prinzip der kleinsten Wirkung mittels der vorgenannten Rechnungen die Maxwellschen Gleichungen herleiten. Durch die Voranstellung von Relativitätsprinzip und dem Prinzip von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit erhält der Leser einen einfachen Einstieg in relativistische Betrachtungen. Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung.- 2 Mathematik Ausgewählte Gebiete.- 3 Wirkungsintegral und Maxwellsche Gleichungen.- 4 Tensoren der Elektromagnetik.

Das Buch bietet eine umfassende Analyse von Anwendungen in Elektrotechnik, Elektronik und Elektromechanik, und behandelt dabei den Lagrange- und Hamiltonformalismus sowie Elemente höherer Ordnung. Es richtet sich an Ingenieure und setzt Kenntnisse voraus, die typischerweise im Grundstudium an Technischen Universitäten oder Hochschulen in Mathematik, Physik, Elektrotechnik und Elektronik vermittelt werden. Zudem werden Methoden zur Berechnung und Modellierung elektrischer sowie elektromechanischer Systeme detailliert erläutert.

Die Theorie der Elektrotechnik setzt sich aus der Theorie elektrischer Netzwerke mit den Teilgebieten Analyse, Modellierung und Synthese und der Theorie und der Anwendung elektromagnetischer Felder zusammen.Dieses Lehrbuch beginnt mit den Methoden zur Berechnung von linearen Gleich- und Wechselstromnetzwerken einschließlich der Symbolischen Methode und der Nutzung der Laplace-Transformation. Daran schließen sich die Theorie und die Methoden zur Berechnung nichtlinearer elektrischer Netzwerke an. Ausführlich wird auf die Synthese elektrischer Netzwerke und analoger Schaltungen eingegangen. Die Synthese von Schaltungen für ein gefordertes Bifurkationsverhalten wird vom Entwurf bis zur Realisierung ausführlich behandelt.

Dieses Fachbuch bietet zu den elektrischen Netzwerken deren Beschreibung, die Grundgesetze und alle gängigen Berechnungsmethoden mit vielen Beispielen zu Selbstkontrolle, Tabellen sowie interessante Anwendungen an. Insbesondere wird auf Vierpole, elektrische Filter und Leitungen eingegangen. Sätze und Theoreme, wie der Satz von Tellegen und das Theorem von Tellegen, sind ausführlich beschrieben. Der Zusammenhang zu angrenzenden Wissenschaften wird über den Lagrange- sowie über den Hamilton - Formalismus hergestellt. Die Elemente höherer Ordnung bieten neue Ansätze und Aussichten für Anwendungen und die Theorie elektrischer Netzwerke an.