Einführung

Einführung

Das Lernprogramm behandelt die Analyse der Ausbreitung von Spannungswellen und Stromwellen auf elektrischen Leitungen.

Dieses Teilgebiet der Lehrveranstaltung Grundlagen der Elektrotechnik wird an der TU Ilmenau für Studentinnen und Studenten in elektrotechnischen und nichtelektrotechnischen Studiengängen ab 3. Semester behandelt.

Das Kompendium fasst das Kernwissen strukturiert zusammen:
Nach der allgemeinen Lösung der Leitungsgleichungen für die verlustlose Leitung mit der Klärung der Begriffe Wellenwiderstand und Wellengeschwindigkeit wird die Wellenausbreitung für die Fälle Anschalten einer Gleichspannung, Anschalten von Einzelimpulsen, Anschalten einer Wechselspannung behandelt. Dabei werden die Situationen Anpassung, reflexionsfreie Einspeisung, Vielfachreflexion anschaulich erörtert.
Das Zusammenfassen der Wellen zur Hauptwelle und Echowelle bereitet die Analyse des Betriebs der gedämpften Leitung bei sinusförmiger Anregung vor. Die Parameter von Quelle und Last und die Leitungsparameter Wellenimpedanz und Ausbreitungskonstante liefern die Spannungsverteilung und Stromverteilung auf der Leitung.
Die Klärung der Begriffe Wellenlänge, Längsdämpfung, Querdämpfung, Hochfrequenzleitung, Reaktanzleitung, Leitungsresonatoren u.a. schafft den Praxisbezug

8 Beispiele und 15 Aufgaben werden mit Mathcad-Arbeitsblättern angeboten. Die Arbeitsblätter bieten den Lösungsweg und ermöglichen Parametervariation bei der Veranschaulichung der Ergebnisse. Die Beispiele und Aufgaben beziehen sich auf Kataloginformationen zu Kabel und Leitungen.

4 hochinteraktive Animationen mit Experimentieranleitungen ermöglichen die Visualisierung der im Kompendium beschriebenen komplexen Sachverhalte der Wellenausbreitung.

7 Links zu Internetquellen werden angeboten. Die Quellen geben Auskunft zu Wissenschaftlern und Ingenieuren, die die Telekommunikationsgeschichte maßgeblich geschrieben haben.

Wir wünschen Ihnen viel Spaß und Lernerfolg mit unserer Software. Auf Ihre kritischen Hinweise und Anregungen freuen wir uns.

Im Namen der Autoren

Prof. Dr.-Ing. habil. E. Wagner