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Der Auszubildende soll
elektrotechnische Kenntnisse erlangen, um anwendungsbezogene Aufgaben sicher
lösen zu können. Er soll auf dieses Grundwissen aufbauend der Ausbildung in
den anwendungsbezogenen Fachthemen sicher folgen können. Der begleitende
praktische Teil soll in unmittelbarem Zusammenhang zum theoretischen
Unterricht erfolgen. Der Zeitanteil von Übungsaufgaben aller Art sollte ca.
50% betragen.
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Elektrische
Grundgrößen
Einführung
Wirkungen der Elektrizität
Atommodelle
Elektrische Ladung
Potential
Spannung
Strom (zeitabhängige und
zeitunabhängige transportierte Ladungsmenge)
Stromdichte
Leitungsmechanismen (Leiter,
Halbleiter, Nichtleiter)
Widerstand, Widerstandswert,
Wirkwiderstand
Leitwert
Spezifischer Widerstand, Leitfähigkeit
Widerstand metallischer Leiter
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Bemessungsgleichung
-
Temperaturabhängigkeit
Widerstand nichtmetallischer Leiter
Stromarten (Gleichstrom, Wechselstrom,
Mischstrom, Drehstrom, Impulsstrom)
Sinusförmige Änderung elektrischer
Größen
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Graphische Darstellung (Liniendiagramm,
Zeigerdiagramm)
-
Änderungsgeschwindigkeit
-
Phasenwinkel
Mittelwerte der Wechselstromgrößen
-
Arithmetischer Mittelwert (Gleichwert,
Gleichrichtwert)
-
Quadratischer Mittelwert (Effektivwert)
Addition frequenzgleicher
Wechselgrößen
-
Nullphasenwinkel, Phasenverschiebungswinkel
-
Addition von Wechselgrößen
-
Subtraktion von Wechselgrößen
Elektrische Arbeit und Energie
Elektrische Leistung (Wirkleistung,
Blindleistung, Scheinleistung)
Energie- und Leistungsbegriffe
Elektrische Leistungsbegriffe
(Darstellung im U/I-Kennlinienfeld)
Wirkungsgrad
·
Bauelemente im elektrischer
Stromkreis
Aufbau eines technischen Stromkreises
Ohmsches Gesetz
Verhalten der Grundschaltelemente im
Stromkreis
Zusammenhang zwischen Strom, Spannung
und Widerstand
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Lineare Widerstände
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Grafische Darstellung
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Nichtlineare Widerstände
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Grafische Darstellung
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Kapazitiver Blindwiderstand (Blindleitwert)
-
Induktiver Blindwiderstand (Blindleitwert)
Frequenzabhängigkeit des
Wechselstromwiderstandes
-
Wirkwiderstand
-
Kapazitiver Blindwiderstand
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Induktiver Blindwiderstand
Phasenwinkel (Nullphasenwinkel)
zwischen Spannung und Strom
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Wirkwiderstand an sinusförmiger
Wechselspannung (Linien- und Zeigerdiagramm)
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Verlustfreie Kapazität an sinusförmiger
Wechselspannung (Linien- und Zeigerdiagramm)
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Verlustfreie Induktivität an sinusförmiger
Wechselspannung (Linien- und Zeigerdiagramm)
·
Grundschaltungen im elektrischen
StromkreisMaschenregel
Reihenschaltung von
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Wirkwiderständen
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Kondensatoren
-
Spulen
-
Wirkwiderstand und Kondensator
(Gleichstromkreis, Wechselstromkreis)
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Wirkwiderstand und Spule (tand)
-
Spule und Kondensator
-
Wirkwiderstand, Spule und Kondensator
Knotenpunktregel
Parallelschaltung von
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Wirkwiderständen
-
Kondensatoren
-
Spulen
-
Wirkwiderstand und Kondensator
(Gleichstromkreis, Wechselstromkreis)
-
Wirkwiderstand und Spule (tand)
-
Spule und Kondensator
-
Wirkwiderstand, Spule und Kondensator
Gruppenschaltung (gemischte Schaltung)
aus
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Wirkwiderständen
-
Kondensatoren
-
Spulen
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Wirkwiderständen und Blindwiderständen
Äquivalente Schaltungen
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Stern-Dreieck-Transformation
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Umwandlung einer Reihenschaltung in eine
Parallelschaltung
-
Umwandlung einer Parallelschaltung in eine
Reihenschaltung
Schwingkreise, Resonanzkreise
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Schwingkreis und freie Schwingung
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Reihenresonanzkreis
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Resonanzfrequenz und Resonanzwiderstand
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Frequenzgang des Scheinwiderstands
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Resonanzkurven bei konstanter Eingangsspannung
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Parallelresonanzkreis
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Resonanzfrequenz, Resonanzwiderstand,
Bandbreite, Kreisgüte
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Frequenzgang des Scheinwiderstands
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Resonanzkurven bei konstantem Eingangsstrom
Spannungsteiler (Eigenschaften,
Dimensionierung)
-
Spannungsteiler aus Wirkwiderständen
-
Leerlauf
-
Belastet
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Spannungsteiler aus Wirk- und
Blindwiderständen
-
Leerlauf
-
Belastet
Brückenschaltungen
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Spannungserzeuger
Allgemeines
Ersatzspannungsquelle mit einer
Quellenspannung (Kenngrößen, Kennlinien)
Ersatzstromquelle mit einem
Quellenstrom (Kenngrößen, Kennlinien)
Ersatzspannungsquelle mit mehreren
Quellenspannungen
Ersatzstromquelle mit mehreren
Quellenströmen
Schaltung von Spannungsquellen
Anpassung (Spannungs-, Leistungs- und
Stromanpassung)
·
Netzwerke
Kreisstromverfahren
Überlagerungsmethode
·
Umwandlung elektrischer Energie
Einführung
Elektrische und mechanische Energie
Elektrische und thermische Energie
Elektrische und optische Energie
Elektrische und chemische Energie
·
Elektrostatisches
Feld
Grundbegriffe
Geladene Körper
Kräfte zwischen Ladungen (Coulomb-Gesetz)
Influenz
Abschirmung elektrischer Felder
Feldbegriff
Feldlinienmodell
Größen und Einheiten des elektrischen
Feldes
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Feldstärke, Fluss, Flussdichte
Radiales elektrisches Feld
Homogenes elektrisches Feld
Materie im elektrischen Feld
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Polarisation (Elektronenpolarisation,
Ionenpolarisation, Dipolpolarisation)
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Dielektrikum (Mehrschichtdielektrikum)
Energie des elektrischen Feldes
·
Magnetisches
Feld
Grundbegriffe
Größen und Einheiten
-
Durchflutung (magnetische Spannung)
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Feldstärke (magnetische Erregung)
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Permeabilität (magnetische Leitfähigkeit bzw.
Durchlässigkeit)
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Flussdichte (Induktion)
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Fluss
Geschlossener magnetischer Kreis ohne
Luftspalt (magnetischer Widerstand)
Geschlossener magnetischer Kreis mit
Luftspalt (Reihenschaltung magnetischer Widerstände)
Energie des magnetischen Feldes
Hystereseverluste
Kraftwirkung zwischen
stromdurchflossenen Leitern
Kraftwirkung des Magnetfeldes auf
ferromagnetische Körper (Kraft zwischen Magneten)
Kraftwirkung des Magnetfeldes auf
stromdurchflossenen Leiter (Motorprinzip)
Induktion der Bewegung
(Generatorprinzip)
Induktion der Ruhe
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Trafoprizip
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Selbstinduktion, Induktivität, Spule
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Gegeninduktion
Schaltvorgänge bei Spulen
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Einschaltvorgang
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Ausschaltvorgang
Transformatoren
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Gesetze des idealen Transformators
Wirkungsweise des verlustlosen,
streuungsfreien Transformators
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