Post Fit fürs Studium – Elektrotechnik

1. Auflage 2025
ISBN: 978-3-367-11283-8
Verlag: Rheinwerk
Format: EPUB
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, 380 Seiten

Reihe: Rheinwerk Computing

So wird der Semesterstart zum Kinderspiel!
Das Studium der Elektrotechnik hält so manche Herausforderung bereit, und zwar von Beginn an. Bereiten Sie sich gezielt vor: Spüren Sie Wissenslücken aus dem »Schulstoff« auf und schließen sie auch gleich.
Uwe Post klärt wichtige Grundkonzepte anschaulich und verständlich. Nutzen Sie Simulationssoftware, um Schaltungen ohne spezielle Hardware direkt am Computer zu testen.
Mit Selbsttests und Erklärungen zu den unverzichtbaren mathematischen Grundlagen, allen wichtigen physikalischen Themen rund um Spannung, Strom, Induktion und Co. bis zu praktischen Projekten mit Mikrocontrollern.
Übungen und Lösungen machen das Buch ideal fürs Selbststudium. So gehen Sie gut vorbereitet an den Start!

Aus dem Inhalt:

• Mathematische Grundlagen
• Spannung, Strom und Widerstand
• Magnetfelder und Induktion
• Gleich- und Wechselrichter
• Wie Motoren und Generatoren funktionieren
• Digitale Schaltkreise und Logikbausteine
• Praktische Projekte mit Mikrocontrollern

Autoren/Hrsg.

Post, Uwe

Inhaltsverzeichnis

1.  Einführung ... 12  2.  Zahlen, bitte: Ein paar Mathe-Grundlagen ... 18  2.1 ... Rechengesetze ... 19  2.2 ... Einheiten und Vorsilben ... 21  2.3 ... Gleichungen ... 23  2.4 ... Funktionsgraphen in kartesischen Koordinaten ... 27  2.5 ... Differenzialrechnung ... 31  2.6 ... Integralrechnung ... 36  2.7 ... Koordinatensysteme und Vektoren ... 41  2.8 ... Trigonometrie und komplexe Zahlen ... 47  2.9 ... Entspannungsübungen ... 54  2.10 ... Lösungen ... 55  3.  Voll geladen: Von Coulomb zum Kondensator ... 60  3.1 ... Ladungen und Coulomb-Kraft ... 61  3.2 ... Potenzial und elektrostatisches Feld ... 66  3.3 ... Plattenkondensator und Kapazität ... 72  3.4 ... Entspannungsübungen ... 77  3.5 ... Lösungen ... 78  4.  Das Kribbeln beginnt: Von Spannung und Strom ... 82  4.1 ... Spannung verursacht Strom ... 83  4.2 ... Widerstand und ohmsches Gesetz ... 86  4.3 ... Kirchhoffsche Regeln und Spannungsteiler ... 91  4.4 ... Halbleiter ... 95  4.5 ... Optoelektronik ... 103  4.6 ... Messgeräte ... 107  4.7 ... Entspannungsübungen ... 111  4.8 ... Lösungen ... 113  5.  Echt anziehend: Magnetfeld und Lorentzkraft ... 116  5.1 ... Physikalische Grundlagen ... 117  5.2 ... Lorentzkraft ... 122  5.3 ... Maxwell-Gleichungen ... 128  5.4 ... Entspannungsübungen ... 130  5.5 ... Lösungen ... 131  6.  Aufgerollt: Spule und Induktion ... 134  6.1 ... Induktion und lenzsche Regel ... 135  6.2 ... Induzierte Wirbelströme ... 138  6.3 ... Transformator ... 140  6.4 ... Selbstinduktion ... 143  6.5 ... Dämpfung durch Induktivität ... 145  6.6 ... Spulen in Schaltungen ... 146  6.7 ... Entspannungsübungen ... 148  6.8 ... Lösungen ... 149  7.  Messen -- Steuern -- Regeln ... 152  7.1 ... Wer misst, misst Mist ... 153  7.2 ... Multimeter ... 159  7.3 ... Oszilloskop ... 162  7.4 ... Biosensoren ... 167  7.5 ... Steuer- und Regelkreise ... 168  7.6 ... Entspannungsübungen ... 171  7.7 ... Lösungen ... 172  8.  Harmonisch: Schwingkreis und Resonanz ... 176  8.1 ... Hin und her im Schwingkreis ... 177  8.2 ... Praktische Anwendungen für Schwingkreise ... 183  8.3 ... Radio Ga Ga ... 186  8.4 ... Entspannungsübungen ... 189  8.5 ... Lösungen ... 190  9.  Aus der Steckdose: Hoch- und Wechselspannung ... 192  9.1 ... Wechselstrom ... 193  9.2 ... Drehstrom ... 198  9.3 ... Netzbrummen und andere Störungen ... 199  9.4 ... AC/DC ... 201  9.5 ... DC/AC ... 203  9.6 ... Entspannungsübungen ... 205  9.7 ... Lösungen ... 205

10.  In Bewegung: Motoren und Generatoren ... 208  10.1 ... Motor ist nicht gleich Motor ... 209  10.2 ... Drehstrommotoren ... 220  10.3 ... Generatorprinzip ... 223  10.4 ... Entspannungsübungen ... 229  10.5 ... Lösungen ... 229

11.  An oder aus: Digitale Schaltkreise ... 230  11.1 ... Boolesche Logik ... 231  11.2 ... Logikbausteine ... 234  11.3 ... Schaltungen mit Gattern & Co. ... 238  11.4 ... Entspannungsübungen ... 251  11.5 ... Lösungen ... 251

12.  Vom NAND zum Prozessor ... 256  12.1 ... Aufbau eines Mikroprozessors ... 257  12.2 ... Klein, aber oho: Raspberry Pi ... 268  12.3 ... Hallo, ist da jemand? ... 276  12.4 ... Entspannungsübungen ... 286  12.5 ... Lösungen ... 286

13.  Klein, billig, überall drin: Mikrocontroller ... 290  13.1 ... Über Mikrocontroller ... 291  13.2 ... C mit dem Arduino ... 301  13.3 ... Entspannungsübungen ... 319  13.4 ... Lösungen ... 319

14.  Smart Home: Ein Profi-Projekt ... 324  14.1 ... Anforderungen und Planung ... 325  14.2 ... Schrittweise Entwicklung ... 334  Index ... 341