Lehrbuchreihe Elektrotechnik für Studierende:
- Band 1 - Grundlagen
- Band 2 - Gleichstrom
- Band 3 - Wechselstrom 1
- Band 4 - Wechselstrom 2
Diese Lehrbücher sind für alle Studenten gedacht, die sich im Verlauf des Studiums mit der Elektrotechnik auseinandersetzen müssen. Die vier Werke sind als Leitfaden zu Lehrveranstaltungen oder als begleitende Lektüre zu Vorlesungen ebenso geeignet wie zum Selbststudium. Auch Ingenieuren in der Berufspraxis kann zur Wiederholung oder Vertiefung des Wissens dienen.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Einfacher und erweiterter Gleichstromkreis – Gleichstrommesstechnik – Analysemethoden für Gleichstromnetzwerke – Ausgleichsvorgänge in Gleichstromkreisen – Nichtlineare Gleichstromkreise
Das vorliegende Werk ist für alle Studiengänge gedacht, in denen Lehrveranstaltungen über Elektrotechnik stattfinden. Dieses Buch bietet eine verständliche Einführung in das Gebiet der Gleichstromtechnik, mit dem häufig Vorlesungen über Elektrotechnik beginnen. Vorausgesetzt werden mathematische Grundkenntnisse, die etwa dem Abitur entsprechen. Zu Beginn erfolgen für das Verständnis von Stromkreisen notwendige Definitionen und Erklärungen von Fachbegriffen und physikalischen Größen. Der einfache Gleichstromkreis wird mit seinen grafischen Darstellungen, den verwendeten Bauelementen und ihren Eigenschaften, den Möglichkeiten ihrer Anordnung in der Schaltung sowie mit allen Betriebsfällen erläutert. Die darauffolgende Einführung grundlegender Gesetze und Methoden ermöglicht es, auch Gleichstromkreise mit mehr Bauteilen zu berechnen. Die Anwendung formalisierter Analysemethoden für Gleichstromnetzwerke erlaubt schließlich auch die Berechnung großer Schaltungen. Die Behandlung von Ausgleichsvorgängen in Netzwerken mit Kondensatoren und Spulen sowie grafische Lösungsmethoden für nichtlineare Gleichstromkreise ergänzen den Themenkreis. Zahlreiche Beispiele mit ausführlichen Lösungswegen bieten die Möglichkeit, das erlernte Wissen durch eigene Übungen zu vertiefen und zu festigen.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Die Reihe von Lehr- und Studienbüchern richtet sich an alle Studierende und Ingenieure der Elektrotechnik als auch anderer technischer oder natürwissenschaftlicher Studiengänge, in denen Kentnisse der Elektrotechnik gefragt sind.
Wie schon die ersten drei Bände, stellt auch der vierte Band wieder eine Kombination aus Lehrbuch und Aufgabensammlung dar. Dabei dient es nicht nur als Lektüre für Studierende, sondern auch als Leitfaden für Lehrveranstaltungen sowie als Nachschlagewerk für Ingenieure.
Komplexe Sachverhalte werden anhand von zahlreichen Abbildungen und ausführlichen Erklärungen vermittelt. Zusammenfassungen am Ende der Kapitel heben das Wesentliche hervor. Außerdem gibt es in jedem Kapitel mehrere Beispiele und Übungen, mit denen die eben vermittelten Methoden direkt angewendet werden können. Die ausführlichen Lösungswege unterstützen dabei, das neue Wissen zu vertiefen und zu festigen.
Im vierten Band unserer Lehrbuchreihe werden die Ortskurven und Mehrphasensysteme behandelt. Interessante Beispiele zeigen auf, dass Ortskurven ein wichtiges Hilfsmittel sind, um einen Überblick über die Eigenschaften einer elektrischen Schaltung zu gewinnen. Zudem werden Kenntnisse über die Erzeugung und Verteilung elektrischer Energie, die Technik der Drehstromsysteme, die Eigenschaften von Transformatoren in der Energietechnik sowie Übertragern in der Nachrichtentechnik vermittelt.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Arten und Eigenschaften von Signalen – Sinusgrößen – Wechselstromwiderstände – Sinusstromkreise im Zeitbereich – Leistung im Wechselstromkreis – Berechnungen im Komplexen – Schwingkreise
Das vorliegende Werk ist für alle Studiengänge gedacht, in denen Lehrveranstaltungen über Elektrotechnik stattfinden. Dieses Buch vermittelt ein fundiertes Grundwissen der Wechselstromlehre, welches in vielen ingenieurwissenschaftlichen Fachrichtungen benötigt wird. Vorausgesetzt werden mathematische Grundkenntnisse, die etwa dem Abitur entsprechen. Zu Beginn erfolgt eine Vorstellung von Arten, Eigenschaften und Kenngrößen verschiedener Signale. Anschließend werden Bedeutung, Erzeugung und Kenndaten sinusförmiger Wechselgrößen sowie deren Darstellungsmöglichkeiten als Linien- oder als Zeigerdiagramm erläutert. Eigenschaften und mathematische Beschreibung der unterschiedlichen Wechselstromwiderstände führen dann zur Analyse einfacher Wechselstromkreise. Die verschiedenen Arten der Leistung in Wechselstromverbrauchern und ihre Zusammenhänge werden aufgezeigt. Das Rechnen mit komplexen Größen wird in einer Weise eingeführt, die es nicht erforderlich macht, dass bereits Kenntnisse in diesem mathematischen Bereich vorhanden sind. Die komplexe Wechselstromrechnung dient anschließend zur Analyse allgemeiner Wechselstromnetzwerke. Die Betrachtung von Bauelementen und Schaltungen bei variabler Frequenz ergeben nicht nur ein Verständnis für Ersatzschaltungen realer Bauteile, sondern auch für das frequenzabhängige Verhalten von Wechselstromkreisen anhand von Reihen- und Parallelschwingkreis. Zahlreiche Beispiele mit ausführlichen Lösungswegen bieten die Möglichkeit, das erlernte Wissen durch eigene Übungen zu vertiefen und zu festigen.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Dieses Buch bietet eine Einführung in die physikalischen und mathematischen Grundlagen der Elektrotechnik. Es ist für Studierende aller Fachrichtungen gedacht, in denen die Elektrotechnik zur Ausbildung gehört. Aufbauend auf Grundkenntnissen, die etwa dem Abitur entsprechen, werden Fachbegriffe, Definitionen und Vorgehensweisen eingeführt. Physikalische Felder werden nicht nur anschaulich vorstellbar, sondern auch mit den mathematischen Methoden der Vektoranalysis behandelt. Zahlreiche Beispiele mit ausführlichen Lösungswegen erleichtern dabei das Verständnis dieses anspruchsvollen Stoffes und ermöglichen es, das erworbene Wissen durch eigene Berechnungen zu vertiefen und zu festigen. Es werden Begriffe wie Ladungsträger, Ladungstrennung, Influenz, elektrischer Fluss und damit verbunden die grundlegenden Ursachen des elektrischen Stromes betrachtet. Die Erläuterung der unterschiedlichen Stromarten mit der Definition von Stromstärke und Stromdichte, Flussdichte, Potenzial und Spannung ergeben die Basis zum Verständnis elektrischer Stromkreise.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Die FFT ist ein besonders leistungsfähiges mathematisches Instrument und sie hat eine sehr breite Palette von Anwendungen. Dazu zählen: Radar-, Nachrichten- und Schalltechnik, Audio- und Bildverarbeitung, Biomedizin, Analyse nichtlinearer Systeme, Spektroskopie, Analyse sozio-ökonomischer Zusammenhänge und vieles mehr. Heute gibt es kaum eine wissenschaftliche Disziplin, in der die FFT nicht in der einen oder anderen Weise zur Anwendung kommt. Der vorliegende Band zeichnet sich auch durch die methodische Themenbehandlung aus. Jedes der Schwerpunktthemen ist in drei Schritten behandelt: 1. bildlich intuitiv, 2. theoretisch fundiert, mathematisch, 3. mit praktischen, einschlägigen Beispielen. Auch hier ist dem Autor ein zukunftsweisender Ansatz gelungen.
Aktualisiert: 2023-05-29
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Mit dem vorliegenden Buch stellen wir einen der wesentlichen angewandten Zweige der klassischen Analysis vor, nämlich die Fourier-Analysis. Inhaltlich handelt das Buch, welches sich primär an Studierende der Mathematik, Physik, Elektrotechnik, Nachrichtentechnik und Informatik an Universitäten und Fachhochschulen richtet, folgende Kapitel ab:
Fourier-Reihen
Fourier-Reihen quadratintegrabler periodischer Funktionen, Fourier-Reihen
stetiger periodischer Funktionen, Fourier-Reihen unstetiger periodischer Funktionen, Fourier-Reihen anderer Klassen periodischer Funktionen
Fourier-Integrale
Fourier-Integrale quadratintegrabler Funktionen, Fourier-Integrale stetiger integrierbarer Funktionen, Fourier-Integrale anderer Klassen von Funktionen, Zusammenhang von Fourier-Reihen und -Integralen, Poissonsche Summenformel und Whittaker-Shannon-Kotelnikov-Abtasttheorem
Laplace-Integrale
Laplace-Integrale spezieller Funktionen, Laplace-Integrale und gewöhnliche
Fourier-Integrale, Laplace-Integrale und Cauchy-Hauptwert-Fourier-Integrale, Spezielle Eigenschaften der Laplace-Integrale
Anwendungen der Fourier-Analysis
RCL-Netzwerke in der analogen Regelungstechnik, Digitale Signalverarbeitung in der Nachrichtentechnik
Die Konzeption des Buches ist so angelegt, dass es sowohl als Nachschlagewerk als auch als Lehrbuch genutzt werden kann. Der Aspekt des Nachschlagewerks wird dadurch realisiert, dass am Ende des Buches ein Index angefügt ist, in dem alle zentralen Definitionen und Sätze unter den in der Literatur gängigen Namen aufgeführt sind. Im Buch selbst wird das schnelle und gezielte Auffinden des jeweiligen Resultats dadurch erleichtert, dass die Definitionen und Sätze das zugehörige Stichwort in ihrer Ãberschrift in Klammern mitführen. Dem Aspekt des Lehrbuches wird unter anderem dadurch Rechnung getragen, dass an verschiedenen Stellen kleinere Aufgaben eingestreut sind, die zur Erarbeitung und Festigung des Stoffes selbstständig gelöst werden sollten. Da teilweise auf die Lösungen der Aufgaben im nachfolgenden Text aufgebaut wird, befinden sich am Ende eines jeden Kapitels relativ ausführliche Lösungshinweise zu den Ãbungsaufgaben. Der Lehrbuchcharakter ist ferner daran erkennbar, dass alle Resultate und Sätze im Buch mathematisch präzise formuliert und ausnahmslos bewiesen sind.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Der Begriff der Abhängigkeit ist grundlegend in der Mathematik, und verschiedene Konzepte engen diese allgemeine Vorstellung ein, um für gegebene Probleme angepasste und effektive Fassungen zur Verfügung zu haben.
Die wiederholte Anwendung bei Rechnungen oder Konstruktionen von stets gleichen algebraischen Operationen führte dazu, solche algebraisch aufgebauten Terme als neue Objekte zu betrachten (Joh. Bernoulli, 1718) und schließlich als Funktionen zu bezeichnen; anders gesagt waren es die als Funktionen bezeichneten Ausdrücke, um die sich die entstehende Analysis rankte und eine neue Disziplin entstehen ließ, die Analysis. Ihre Blütezeit findet dieses algebraische Konzept in den Potenz- und Fourierreihen des 18. und beginnenden 19. Jahrhunderts (Euler, Lagrange, Fourier).
Die strenge Begründung der Analysis zieht die Zahlenwerte von Funktionen in ihre Überlegungen ein, um Konvergenz- und Darstellungsfragen zu klären (Dirichlet, Riemann). Damit treten die allgemeinen algebraischen Eigenschaften der Funktionen zurück, um lokale Gesichtspunkte hervorzuheben (Cauchy, Weierstraß). Gegenüber den durch konstruktive Einstellungen bestimmten Funktionen erscheinen zunehmend solche, die durch analytische Eigenschaften wie Stetigkeit, Integrierbarkeit und Entwickelbarkeit bestimmt sind und Klassen von Funktionen bilden (Borel, Lebesgue). Diese Klassen besitzen algebraische Strukturen, die Rechnungen ermöglichen, und eine Topologie erlaubt, auch Grenzübergänge auszuführen, mit anderen Worten sie konstituieren Funktionenräume.
Die fünfzehn Kapitel sowie der Anhang des Buches behandeln die skizzierte Entwicklung chronologisch, wobei die Darstellung quellenorientiert ist. Es gibt in jedem Kapitel ausführliche Literaturverweise und zur Vertiefung des Stoffes werden Übungsaufgaben an-geboten.
Das Buch wendet sich vornehmlich an Studenten mit Analysisausbildung (einschließlich Lehramtskandidaten), und es gibt Gymnasiallehrern zahlreiche Anregungen zur Gestaltung ihres Unterrichts. Schließlich bildet die zentrale Thematik der Mathematik auch einen Beitrag zur neueren Wissenschaftsgeschichte aus mathematischer Sicht. Darüber hinaus findet man schnell die wichtigsten Funktionsdefinitionen der letzten 300 Jahre.
Aktualisiert: 2023-03-30
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Der Begriff der Abhängigkeit ist grundlegend in der Mathematik, und verschiedene Konzepte engen diese allgemeine Vorstellung ein, um für gegebene Probleme angepasste und effektive Fassungen zur Verfügung zu haben.
Die wiederholte Anwendung bei Rechnungen oder Konstruktionen von stets gleichen algebraischen Operationen führte dazu, solche algebraisch aufgebauten Terme als neue Objekte zu betrachten (Joh. Bernoulli, 1718) und schließlich als Funktionen zu bezeichnen; anders gesagt waren es die als Funktionen bezeichneten Ausdrücke, um die sich die entstehende Analysis rankte und eine neue Disziplin entstehen ließ, die Analysis. Ihre Blütezeit findet dieses algebraische Konzept in den Potenz- und Fourierreihen des 18. und beginnenden 19. Jahrhunderts (Euler, Lagrange, Fourier).
Die strenge Begründung der Analysis zieht die Zahlenwerte von Funktionen in ihre Überlegungen ein, um Konvergenz- und Darstellungsfragen zu klären (Dirichlet, Riemann). Damit treten die allgemeinen algebraischen Eigenschaften der Funktionen zurück, um lokale Gesichtspunkte hervorzuheben (Cauchy, Weierstraß). Gegenüber den durch konstruktive Einstellungen bestimmten Funktionen erscheinen zunehmend solche, die durch analytische Eigenschaften wie Stetigkeit, Integrierbarkeit und Entwickelbarkeit bestimmt sind und Klassen von Funktionen bilden (Borel, Lebesgue). Diese Klassen besitzen algebraische Strukturen, die Rechnungen ermöglichen, und eine Topologie erlaubt, auch Grenzübergänge auszuführen, mit anderen Worten sie konstituieren Funktionenräume.
Die fünfzehn Kapitel sowie der Anhang des Buches behandeln die skizzierte Entwicklung chronologisch, wobei die Darstellung quellenorientiert ist. Es gibt in jedem Kapitel ausführliche Literaturverweise und zur Vertiefung des Stoffes werden Übungsaufgaben an-geboten.
Das Buch wendet sich vornehmlich an Studenten mit Analysisausbildung (einschließlich Lehramtskandidaten), und es gibt Gymnasiallehrern zahlreiche Anregungen zur Gestaltung ihres Unterrichts. Schließlich bildet die zentrale Thematik der Mathematik auch einen Beitrag zur neueren Wissenschaftsgeschichte aus mathematischer Sicht. Darüber hinaus findet man schnell die wichtigsten Funktionsdefinitionen der letzten 300 Jahre.
Aktualisiert: 2022-12-10
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Eine Sammlung von Essays über Literaten und einige ausgewählte literarische Topoi der Roman- und Bühnenliteratur:
Der Fadenzähler, so erkärt uns Norbert Abels in seinen Vorbemerkungen, oft auf einem Messinggestell montiert, ist eine besondere, stark vergrößernde Form der Lupe. Er dient, mit einer Messskala versehen, auch der Erfassung diverser Größenwerte. Es lassen sich mit diesem wunderbaren Instrument alle möglichen Objekte klarer erschaubar machen. Man kann damit auch das gefärbte oder ungefärbte Gewebe von Stoffen, Kettfäden, Schussfäden, Fasermischungen, Fadendichte und dergleichen überprüfen. Beim Buchdruck werden die Druckbogen mit einem solchen Fadenzähler kontrolliert, um die zu Unschärfen führenden Fehlpasser zu vermeiden, jene beharrlich, gerade im Mehrfarbendruck gerne auftretenden Überschneidungen und Farbpasserabweichungen bei mehreren Druckvorgängen.
Der Fadenzähler dient mir als Metapher für die Veranschaulichung, für die Erhellung unsichtbarer oder übersehener Details, für die filigranere Beobachtung opaker, chiffrierter Eigentümlichkeiten, ebenso für die Vermeidung von Wahrnehmungsbarrieren, die Maximierung der Brennweite und des Sehwinkels oder die Entdeckung von Abbildungsfehlern. – Aus solchem Bemühen um Verdeutlichung resultierten meine bescheidenen Versuche, die Texte wieder – aber anders – in ihren nunmehr gewandelten Verkleinerungen also, zu betrachten.
Aktualisiert: 2020-12-16
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Aktualisiert: 2022-06-04
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Das Buch enthält den kompletten Stoff einer TU-Vorlesung über digitale Signalverarbeitung sowie ein umfassendes MATLAB-Praktikum zum vertiefenden Selbststudium.
Teil 1 des Buches widmet sich den Grundlagen wie Filterung und Spektralanalyse, diskreten Signalen und Systemen, der Z-Transformation wie auch rekursiven und nichtrekursiven Filtern. Hinzu kommen die Fragen der diskreten Fourier-Transformation (DFT), der Spektralanalyse determinierter Signale sowie der traditionellen und parametrischen Spektralschätzung.
Teil 2 enthält Aufgaben und Lösungen zu jedem Kapitel, wobei intensiv auf die Verwendung von MATLAB-Routinen gesetzt wird. Dieser Aufgabenteil ermöglicht eine besonders anschauliche Vertiefung der theoretischen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung, wie sie in Teil 1 vorangehen. In der 5. Auflage wird ein Teil der Aufgaben durch neue bzw. verbesserte ersetzt und eine Anpassung an die aktuellen MATLAB-Versionen durchgeführt. Dazu kommen formelle Änderungen als Ergebnis einer sorgfältigen Textdurchsicht. Die m-File-Lösungen können unter der Adresse
http://www.ant.uni-bremen.de/pub/books/index.html bezogen werden.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-01-26
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ist der zweite von vier Bänden zur Experimentalphysik von Professor Demtröder. Die Lehrinhalte des zweiten Semesters Physik werden nach dem Konzept des ersten Bandes leicht verständlich und dabei möglichst quantitativ präsentiert. Wichtige Definitionen und Formeln sowie alle Abbildungen und Tabellen wurden zweifarbig gestaltet, um das Wesentliche deutlicher herauszustellen. Durchgerechnete Beispiele im Text, Kapitelzusammenfassungen sowie Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen am Schluß des Buches helfen dabei, den Stoff zu bewältigen, und regen zu eigener Mitarbeit an. Viele Illustrationen sowie einige Farbtafeln zu ausgesuchten Themen tragen zum Spaß an diesem Buch bei. Die zweite Auflage wurde überarbeitet und erweitert.
Aktualisiert: 2023-04-08
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Aktualisiert: 2023-04-08
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Aktualisiert: 2023-04-08
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Aktualisiert: 2023-04-08
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ist der zweite Band des auf vier Bände angelegten Lehrbuchs zur Experimentalphysik von Professor Demtröder. Die Lehrinhalte des zweiten Semesters Physik werden nach dem Konzept des ersten Bandes leicht verständlich und dabei möglichst quantitativ präsentiert. Wichtige Definitionen und Formeln sowie alle Abbildungen und Tabellen wurden zweifarbig gestaltet, um das Wesentliche deutlicher herauszustellen. Durchgerechnete Beispiele im Text sowie Übungsaufgaben nach den Kapiteln mit ausführlichen Lösungen am Ende des Buchs helfen dabei, den Stoff zu bewältigen, und regen zu eigener Mitarbeit an. Viele Illustrationen sowie einige Farbtafeln zu ausgesuchten Themen tragen zur Motivation bei und bringen Spaß bei der Arbeit mit diesem Buch.
Aktualisiert: 2023-04-19
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