Elektrotechnik für Systemingenieure

Beschreibung

Personen, die mit den Grundlagen der Elektrotechnik vertraut sind, finden hier ausgewählte Kapitel, die nicht oder nicht in ausreichender Tiefe in den Lehrbüchern behandelt sind. Inhaltsangabe Kapitel 2 Einige Meilensteine aus der Historie Kapitel 3 Komplexes 3. 1 Die komplexe Zahl 3. 2 Fourierreihen, - Integrale, - Transformation 3. 2. 1 Fourierreihen 3. 2. 2 Die Fouriertransformation 3. 3 Die Übertragungsfunktion Kapitel 4 Wechselstromnetze 4. 1 Niederspannungsnetze 4. 2 Hausinstallation 4. 2. 1 Hausanschlusskasten (HAK) 4. 2. 2 Der Zähler 4. 2. 3 Der Verteiler 4. 2. 4 Potential-Ausgleichs-Schiene (PAS) 4. 3 Wesentliche Netzarten 4. 3. 1 TN-Systeme 4. 3. 1. 1 TN-S-Systeme 4. 3. 1. 2 TN-C- Systeme 4. 3. 1. 3 TN-C-S-System 4. 3. 2 TT-System 4. 3. 3 IT-System Kapitel 5 Vorsicht: Stromunfall 5. 1 Blitzschlag 5. 2 Elektromagnetische Strahlung 5. 3 Stromunfall durch zu hohe Berührungsspannung 5. 3. 1 Wirkung des Stromdurchganges beim Menschen 5. 3. 2 Stromunfallsituationen 5. 3. 2. 1 Fall a) (Berührungsspannung 400 V) 5. 3. 2. 2 Fall b) und c) (Berührungsspannung 230V) 5. 3. 3 Der FI-Schalter 5. 3. 4 Nachtrag zum IT-System Kapitel 6 Halbleiter 6. 1 Grundsätzliches 6. 2 Kleiner Rückblick auf die Atomphysik 6. 2. 1 Atomaufbau 6. 2. 2 Die Elektronenhülle 6. 2. 3 Die Quantenmechanik 6. 2. 4 Die Wellennatur von Materieteilchen 6. 2. 5 Atomorbitale 6. 2. 6 Das Periodensystem der Elemente (PSE) 6. 2. 7 Bindungen und Verbindungen 6. 3 Halbleiterphysik 6. 3. 1 Die elektrische Leitfähigkeit im Festkörper 6. 3. 1. 1 Typische Parameterwerte für Metalle 6. 3. 1. 2 Typische Parameterwerte für Halbleiter (undotiert) 6. 3. 2 Das Energiebändermodell 6. 3. 3 Das Fermi-Niveau 6. 3. 4 Die Zustandsdichte D und die Fermi-Verteilung P 6. 3. 4. 1 Die Zustandsdichte D (E) 6. 3. 4. 2 Die Fermi-Verteilung P (E) 6. 3. 5 Die Leitungsmechanismen im undotierten Halbleiter 6. 3. 6 Der dotierte Halbleiter 6. 3. 6. 1 Die N-Dotierung 6. 3. 6. 2 Die P-Dotierung 6. 3. 6. 3 Das Temperaturverhalten von dotiertem Material 6. 4 Die Diode oder der P / N – Übergang 6. 4. 1 Diffusion 6. 4. 2 Der unbelastete P-N-Übergang 6. 4. 3 Der P/N-Übergang im Bändermodell 6. 4. 3. 1 Das intrinsische Fermi-Niveau EF 6. 4. 3. 2 Das Fermi-Niveau beim dotierten Halbleiter 6. 4. 4 Der „Belastete“ P/N-Übergang 6. 4. 4. 1 Qualitative Deutung 6. 4. 4. 1. 1 P/N-Übergang in Sperrrichtung betrieben 6. 4. 4. 1. 2 P/N-Übergang in Durchlassrichtung vorgespannt 6. 4. 4. 2 Die Shockley-Gleichung 6. 4. 4. 3 Zusammenfassung zum P/N-Übergang 6. 4. 5 Diodentypen und ihre wesentlichen Anwendungen 6. 4. 5. 1 Die Gleichrichterdiode 6. 4. 5. 2 Die Sperrschichtkapazität 6. 4. 5. 3 Photonenabsorption am P/N-Übergang 6. 4. 5. 3. 1 Photodiode 6. 4. 5. 3. 2 Das Photoelement 6. 4. 5. 3. 3 Die Solarzelle 6. 4. 5. 4 Die Tunneldiode 6. 4. 5. 5 Die Zenerdiode 6. 4. 5. 6 Photonenemission von Dioden: Die LED 6. 4. 5. 7 Die Laserdiode 6. 4. 5. 7. 1 Stimulierte Emission 6. 4. 5. 7. 2 Aufbau der Laserdiode 6. 4. 5. 7. 3 Funktionsweise im Einzelnen 6. 4. 5. 7. 4 Anwendungsgebiete 6. 5 Der Transistor 6. 5. 1 Der Bipolare Transistor 6. 5. 1. 1 Aufbau und Wirkungsweise 6. 5. 1. 2 Die Arbeitskennlinie des PNP 6. 5. 1. 3 Grundsätze der Schaltungstechnik 6. 5. 1. 4 Was hat der „Bipolare“ noch zu bieten? 6. 5. 2 Der Feldeffekt-Transistor (FET) 6. 5. 2. 1 Der J-FET 6. 5. 2. 2 Der MOS-FET 6. 6 Der „Lumpensammler“ 6. 6. 1 Der Lichtsensor, für die Digitalfotografie 6. 6. 1. 1 Der CCD-Sensor 6. 6. 1. 2 Der Active Pixel Sensor /(APS) 6. 6. 1. 3 Kurze Gegenüberstellung von CCD und APS 6. 6. 2 Der LCD-Bildschirm 6. 7 Halbleiter – Epilog Kapitel 7 EMV – Elektromagnetische Verträglichkeit 7. 1 Einige Beispiele von „Unverträglichkeit“ 7. 2 Die Liste der Einkopplungsarten 7. 3 Galvanische Kopplung 7. 3. 1 Einkopplungsmodell 7. 3. 2 Gegenmaßnahmen 7. 4 E – Feld oder Kapazitive Einkopplung 7. 4. 1 Einkopplungsmodelle 7. 4. 2 E-Feld Gegenmaßnahmen 7. 5 H - Feld oder Induktive Einwirkungen 7. 5. 1 Einkopplungsmodelle 7. 5. 2 H-Feld Gegenmaßnahmen 7. 6 Wellenstörungen 7. 6. 1 Leitungswellen 7. 6. 2 Freie Wellen (Strahlung) 7. 7 Störungsmodes 7. 7. 1 Gleichtakteinkopplung („Common Mode“) 7. 7. 2 Gegentaktstörungen („Differential Mode“) 7. 8 Mathematisches Werkzeug zur Bearbeitung der EMV 7. 8. 1 Der Zeitbereich 7. 8. 2 Der Frequenzbereich 7. 9 Störempfindlichkeit 7. 9. 1 Analoge Systeme 7. 9. 2 Binärsysteme (Digital-Systeme) 7. 10 Das Netz als Störenfried 7. 10. 1 Entstehung von Netzstörungen 7. 10. 2 Modell für die Netzstörungen 7. 10. 3 Schutzmaßnahmen gegen Netzstörungen 7. 11 Gehäuse, Masse, Erdung, Schleifenbildung 7. 11. 1 Signalrückleitung, Signalreferenz, Bezugspotential, Masse 7. 11. 2 Schleifenbildung 7. 11. 3 Systematik der Erdung und Masseverbindung Referenzen
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Autor*in

Eberhard Wilz
-Geburtsort: 1940 in Nürnberg -Ausbildung zum Dipl.-Ingenieur für Elektrotechnik: Zweijähriges Praktikum und Studium am Polytechnikum in Würzburg mit dem Abschluss „Ingenieur für allgemeine Elektrotechnik“, darauf ein Anschluss – Studium an der TU Darmstadt in der Fachrichtung „Regelungstechnik und Elektronik“. - Mitarbeiter in einer Münchner Luft– und Raumfahrtfirma. Vier Jahrzehnte praktische Aktivität in der Raumfahrt als Systemingenieur für wissenschaftliche und Nachrichtensatelliten.

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