Teil 2/5 - Kapitel 4
Elektrizität

Behandelt werden das elektrische Strömungsfeld, das elektro-statische Feld und das elektro-magnetische Feld.

Was Sie im Kapitel 4 lernen:

• Widerstand, Spule und Kondensator
• Die Analogie zwischen elektrischen und magnetischen Feldern
• Elektrisches Strömungsfeld: Strom: das Ohmsche Gesetz
• Ladungsdichte und Drift-Geschwindigkeit
• Heißleiter und Kaltleiter
• Das elektrostatische Feld
• Elektrische Polstärke und Dielektrizitäts-Konstante
• Magnetismus und Induktion: Permeabilitäts-Konstante
• Magnetischer Fluss und magnetische Spannung
• Magnetischer Leitwert: das Durchflutungs-Gesetz
• Spule und Induktivität
• Generator und Transformator
• Dia-, Para- und Ferro-Magnetismus
• Magnetische Polstärke
• Relais und Drehspul-Instrument und Galvanometer
• Lorentzkraft und Wirbelströme

Warum Sie Kapitel 4 lesen sollten:

1. Elektrizität gehört wie die Mechanik zu den allgemeinen Grundlagen der Simulation. Systeme ohne elektrische Baugruppen sind selten.
2. Sie erkennen die Analogien zwischen Mechanik und Elektrik.
3. Das Thema ‚Elektrizität’ ist die Vorbereitung zu den Themen ‚Elektrische Maschinen’ (Kapitel 6), Transformatoren (Kapitel 7), Elektronik (Kapitel 9), Sensorik (Kapitel 10) und Aktorik (Kapitel 11).
   

Beispiel Drehspul-Instrument

Kurzbeschreibung

Drespul-Instrumente erzeugen aus einem elektrischen Strom ein mechanisches Antriebs-Moment M.A. Das wird dazu verwendet, den Strom zu messen.

Funktion:
In der Spule des Drehspul-Instruments kreuzen sich die magnetischen Flüsse eines Dauermagneten mit dem des Spulen-Stroms i.Sp. Das Produkt beider erzeugt ein Antriebs-Moment, das drei Reaktions-Momente hervorruft:
das beschleunigende Moment M.B, das Reibungs-Moment M.R und das Drehfeder-Moment M.F.

Struktur

Diagramm

Einlauf des Instrumenten-Zeigers in den Endwert bei sprunghaftem Anstieg des Spulenstroms.
Darunter: die Winkel-Geschwindigkeit des Zeigers.