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Elektrotechnik

Ohm, Kirchhoff, Widerstand, Leistung, Kondensator, Spule, Wechselstrom, Drehstrom, Transformator und Beleuchtung — Standard-Berechnungen für Hobby und Beruf.

Aktuell 140 Formeln in 18 Kategorien, jeweils mit automatischer Variablen-Umstellung.

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Gleichstrom-Grundlagen

Ohmsches Gesetz, elektrische Leistung (U·I, U²/R, I²·R), Energie, Wirkungsgrad, Leiterwiderstand sowie die Temperaturabhängigkeit ohmscher Widerstände — die Kernformeln der DC-Technik.

Reihen- & Parallelschaltung

Reihen- und Parallelschaltungen von Widerständen, Spannungsteiler (unbelastet und belastet), Stromteiler sowie die Abgleichbedingung der Wheatstone-Brücke.

Kirchhoffsche Gesetze

Knotenregel und Maschenregel als Grundgesetze elektrischer Netzwerke, dazu Maschenstromanalyse für zwei Maschen und Superpositionsprinzip — die Werkzeuge zur systematischen Berechnung verzweigter Gleichstromschaltungen.

Ladung und Energie eines Kondensators, Plattenkondensator mit Dielektrikum, Reihen- und Parallelschaltung sowie Lade- und Entladevorgang mit Zeitkonstante τ = R · C — die zentralen Gleichungen der Kapazitätsberechnung.

Spule & Induktivität

Energie im Magnetfeld, Induktivität langer Spulen und Ringkerne, Gegeninduktivität, Reihen- und Parallelschaltung sowie RL-Zeitkonstante, Stromaufbau, Selbstinduktion und Bewegungsinduktion — die Kernformeln rund um die Spule.

Wechselstrom-Grundlagen

Scheitel- und Effektivwert, Periodendauer und Frequenz, Kreisfrequenz ω = 2·π·f, Momentanwerte sinusförmiger Spannungen und Ströme, Phasenverschiebung sowie Grad-Bogenmaß-Umrechnung.

Impedanz & Reaktanz

Kapazitiver und induktiver Blindwiderstand, Impedanz in RC-, RL- und RLC-Reihen- bzw. Parallelschaltungen, Phasenwinkel sowie Gütefaktor und Bandbreite von Schwingkreisen — die Kernformeln der Wechselstromtechnik.

Resonanz & Schwingkreis

Resonanzfrequenz nach Thomson, Resonanzimpedanz in Reihen- und Parallelschwingkreisen, Grenzfrequenzen von RC- und RL-Gliedern sowie der Dämpfungsgrad — die Kernformeln rund um Schwingkreise und Filter.

Leistung im Wechselstromkreis

Wirkleistung, Blindleistung, Scheinleistung, Leistungsfaktor cos(φ) sowie Blindleistungskompensation mit Kondensator — das vollständige Leistungsdreieck im Wechselstromkreis.

Spannungs- und Stromübersetzung, Übersetzungsverhältnis ü = N₁/N₂, Scheinleistung, Wirkungsgrad sowie Leerlauf- und relative Kurzschlussspannung — die Kerngleichungen für den idealen und realen Transformator.

Elektrisches Feld

Elektrische Feldstärke (Plattenkondensator, Punktladung), Coulombsches Gesetz, Flussdichte, Potential und Potentialdifferenz sowie die im elektrischen Feld gespeicherte Energie.

Magnetisches Feld

Magnetische Feldstärke (langer Leiter, Spule, Toroid), Flussdichte und Fluss, Lorentzkraft auf Leiter und bewegte Ladung, Kraft zwischen parallelen Leitern, Reluktanz und Durchflutung.

Halbleiter & Dioden

Shockley-Diodengleichung, Schleusenspannung, LED-Vorwiderstand, Zener-Stabilisierung, Einweg- und Brückengleichrichter sowie die Restwelligkeit am Glättungskondensator — die zentralen Formeln rund um Halbleiterdioden.

Transistor (BJT)

Stromverstärkung β, Arbeitspunkt U_CE, Emitter- und Kollektorwiderstand — die Kernformeln zum Dimensionieren eines bipolaren Transistors in Emitterschaltung.

Operationsverstärker

Grundschaltungen mit Operationsverstärker: invertierende und nichtinvertierende Verstärkung, Summier- und Differenzverstärker, Integrierer, Komparator-Schaltschwelle sowie aktive RC-Tief- und Hochpassfilter.

Leitungen & Kabel

Spannungsfall auf DC- und Drehstromleitungen, Querschnittsdimensionierung, Verlustleistung, Kabelkapazität sowie Wellenwiderstand und Signallaufzeit auf Koaxialkabeln — die zentralen Formeln rund um Leitungen und Kabel.

Elektrische Maschinen

Synchrondrehzahl, Schlupf, Drehmoment, mechanische Leistung, Motor-Wirkungsgrad sowie Nenn- und Anlaufstrom von Drehstrommaschinen — die zentralen Formeln rund um Synchron- und Asynchronmaschine.

Messbereichserweiterung mit Shunt und Vorwiderstand, absoluter und relativer Messfehler sowie Innenwiderstand, Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung realer Spannungsquellen.