Lehr-Videos zu Grundlagen der Elektrotechnik und Elektrische Netze

Prof. Eberhard Waffenschmidt, Technische Hochschule Köln

Grundlagen der Elektrotechnik: Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt von der Technischen Hochschule Köln erklärt die Grundlagen der Elektrotechnik für angehende Ingenieure.

> Empfehlungen zu GE-I - Grundlagen der Elektrotechnik Teil I

> Empfehlungen zu GE-II - Grundlagen der Elektrotechnik Teil II 

> Empfehlungen zu ETG - Elektrotechnische Grundlagen 

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Elektrische Netze: Prof. Dr. Eberhard Waffenschmidt von der Technischen Hochschule Köln erklärt die Berechnung von elektrischen Stromnetzen:

> Empfehlungen zu EEV - Elektrische Energieverteilung 

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Empfehlung für GE-I - Grundlagen der Elektrotechnik Teil I

für die Durcharbeitung der Videos zur Lehrveranstaltung "Grundlagen der Elektrotechnik Teil I" für Studierende des Bachelor Elektrotechnik an der TH-Köln

1. Woche: Einführung
Folge 01: Grundbegriffe
Folge 02: Sicherheit beim Umgang mit Elektrizität

2. Woche: Widerstand und Leistung
Folge 03a: Leiter, Nichtleiter, Halbleiter
Folge 03: Widerstand
Folge 05: Elektrische Leistung und Energie

3. Woche: Kleine Netzwerke
Folge 06: Kirchhoffsche Regeln
Folge 07: Kombination von Widerständen

4. Woche: Messinstrumente
Folge 37: Messgeräte - Funktionsprinzipien
Folge 38: Messgeräte - Ersatzschaltbilder
Folge 39: Messmethoden

5. Woche: Spannungs- und Stromquellen
Folge 08: Ideale Quellen
Folge 09: Reale Spannungs-Quellen
Folge 09a: Reale Stromquellen
Folge 10: Anwendungen Realer Quellen

6. Woche: Temperaturverhalten
Folge 04: Temperaturabhaengigkeit Widerstand
Folge 40: Kühlung von Bauteilen: Thermischer Widerstand

7. Woche: Nichtlineare Größen:
Folge 12a: Nichtlineare Kennlinien
Folge 11: Schalter
Folge 12: Dioden

8. Woche: Netzwerkanalyse Teil 1
Folge 41: Äquivalenter Widerstand
Folge 42: Stern-Dreiecks-Umwandlung
Folge 43: Ersatz-Zweipol-Quelle
Folge 44: Kombination linearer realer Quellen
Folge 45: Überlagerungsprinzip

9. Woche: Netzwerkanalyse Teil 2
Folge 46: Knotenpotentialverfahren Grundlagen
Folge 47: Knotenpotentialverfahren mit Spannungsquelle

10: Woche: Elektrisches Feld
Folge 13: Elektrisches Feld
Folge 13b: Elektrische Verschiebungsstromdichte 

11: Woche: Kondensator
Folge 14: Kondensator

12. Woche: Magnetfeld
Folge 15: Magnetische Feldstärke
Folge 16: Magnetische Flussdichte
Folge 17: Magnetische Kraft

13. Woche: Magnetische Induktion und Induktivitäten
Folge 18: Magnetische Induktion
Folge 19: Induktivitäten

Empfehlung für GE-II - Grundlagen der Elektrotechnik Teil II

für die Durcharbeitung der Videos zur Lehrveranstaltung "Grundlagen der Elektrotechnik Teil II" für Studierende des Bachelor Elektrotechnik an der TH-Köln

1. Woche: Wechselstrom-Kenngrößen
Folge 22: Wechselstrom-Kenngrößen

2. Woche: Berechnungen im Zeitbereich
Folge 48: Spulen und Kondensatoren im Zeitbereich
Folge 49: Sinusförmige Funktionen

3. Woche: Komplexe Zahlen
Folge 23: Komplexe Zahlen für Wechselstrom
Folge 24: Rechenregeln für Komplexe Zahlen

4. Woche: Impedanzen
Folge 25: Kirchhoffsche Sätze für Wechselstrom
Folge 26: Impedanzen von Induktivitäten und Kapazitäten
Folge 27: Allgemeine komplexe Impedanzen

5. Woche: Scheinleistung
Folge 28: Momentane Leistung und Wirkleistung
Folge 29: Scheinleistung

6. Woche: Blindleistung und Wirkungsgrad bei komplexer Leistung
Folge 30: Details zur Scheinleistung
Folge 61: Blindleistung zur Spannungseinstellung

7. Woche: Diagrammdarstellungen
Folge 50: Logarithmische Diagramme
Folge 51: Dezibel
Folge 52: Ortskurven

8. Woche: Tief- und Hochpass-Filter
Folge 53: Tief- und Hochpass-Filter

9. Woche: Resonanzkreis verlusfrei
Folge 54: Grundprinzip des Resonanzkreis
Folge 55: Verlusfreier Resonanzkreis

10. Woche: Resonanzkreis mit Verlusten
Folge 56: Güte eines Resonanzkreises
Folge 57: Resonanzkreis mit Verlusten
Folge 58: Resonanzkreis Anwendungen

11. Woche: Transformator
Folge 20: Idealer Transformator
Folge 21: Realer Transformator

12. Woche: Reale Bauteile
Folge 59: Baugröße realer Bauteile
Folge 60: Parasitäre Komponenten realer Bauteile

13. Woche: Drehstrom
Folge 31: Drehstrom Grundlagen
Folge 32: Drehstrom in der Anwendung

Empfehlung für ETG - Elektrotechnische Grundlagen

für die Durcharbeitung der Videos zur Lehrveranstaltung "ETG - Elektrotechnische Grundlagen" für Studierende an der Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme (F09) der TH-Köln

1. Woche: Einführung
Folge 01: Grundbegriffe
Folge 02: Sicherheit beim Umgang mit Elektrizität

2. Woche: Widerstand und Leistung
Folge 03: Widerstand
Folge 04: Temperaturabhaengigkeit Widerstand
Folge 05: Elektrische Leistung und Energie

3. Woche: Kleine Netzwerke
Folge 06: Kirchhoffsche Regeln
Folge 07: Kombination von Widerständen

4. Woche: Spannungs- und Stromquellen
Folge 08: Ideale Quellen
Folge 09: Reale Quellen
Nur für interessierte Studierende:
Folge 10: Anwendungen Realer Quellen

5. Woche: Nichtlineare Größen:
Folge 11: Schalter
Folge 12: Dioden

6: Woche: Elektrisches Feld und Kondensator
Folge 13: Elektrisches Feld
Folge 14: Kondensator

7. Woche: Magnetfeld
Folge 15: Magnetische Feldstärke
Folge 16: Magnetische Flussdichte
Folge 17: Magnetische Kraft

8. Woche: Induktivitäten und Transformator
Folge 18: Magnetische Induktion
Folge 19: Induktivitäten
Folge 20: Idealer Transformator
Nur für interesierte Studierende:
Folge 21: Realer Transformator

9. Woche: Wechselstrom und komplexe Zahlen
Folge 22: Wechselstrom-Kenngrößen
Folge 23: Komplexe Zahlen für Wechselstrom
Folge 24: Rechenregeln für Komplexe Zahlen

10. Woche: Impedanzen
Folge 25: Kirchhoffsche Sätze für Wechselstrom
Folge 26: Impedanzen von Induktivitäten und Kapazitäten
Folge 27: Allgemeine komplexe Impedanzen

11. Woche: Scheinleistung
Folge 28: Momentane Leistung und Wirkleistung
Folge 29: Scheinleistung
Folge 30: Details zur Scheinleistung

12. Woche: Drehstrom
Folge 31: Drehstrom Grundlagen
Folge 32: Drehstrom in der Anwendung

13. Woche: Maschinen Teil 1
Folge 33: Grundprinzip elektrischer Maschinen
Folge 34: Gleichstrom-Maschinen

14. Woche: Maschinen Teil 2
Folge 35: Drehstrom- und Synchron-Maschinen
Folge 36: Asynchron-Maschine

Empfehlung für EEV - Elektrische Energieverteilung

für die Durcharbeitung der Videos zur Lehrveranstaltung "EEV - Elektrische Energieverteilung" für Studierende des Bachelor Elektrotechnik an der TH-Köln:

1. Woche: Einführung, Netzwerktopologien und Komponenten
- Noch kein Video

2. Woche: Leitungen
- Folge 3.1: Leitungen - Leitungsbeläge
- Folge 3.3: Leitungen - Welleneigenschaften
- Folge 3.4: Leitungen - Wellenwiderstand und stehende Wellen 

3. Woche: Drehstrom
- Folge 2.1: Drehstrom - Einphasiges Ersatzschaltbild
- Folge 2.2: Drehstrom - Symmetrische Komponenten
- Folge 3.2: Leitungen - Drehstrombelag 

4. Woche: Netzstrahl
- Folge 6.1: Netzberechnung - Netzstrahl
- Folge 6.2: Netzberechnung - Transformation über Spannungsebenen und relative Größen 

5. Woche: Einführung in Python
- Noch kein Video

6. Woche: Netzwerke und Einführung in PandaPower
- GE Folge 46: Knotenpotentialverfahren Grundlagen als Wiederholung und Auffrischung
- Folge 6.3: Netzberechnung - Leistungssenken in vermaschten Netzen 

7. Woche: Blindleistung
- Folge 5.1: Blindleistung – Nutzung im Stromnetz 

8. Woche: Regelleistung
- Noch kein Video

9. Woche: Frequenzregelung
- Folge 7.3: Regelleistung - Frequenzregelung 

10. Woche: Netzschutz
- Folge 8.1: Netzschutz - Kurzschluss (noch kein Video)
- Folge 8.2: Netzschutz - Gelöschtes Netz
- Folge 8.3: Netzschutz - Schutzkomponenten 

11. Woche: Trafos
- Folge 4.1: Transformator - Drehstromtransformator
- Folge 4.2: Transformator - Rush-Effekt 

12. Woche: Dezentrale Einspeiser
- Noch kein Video

Grundlagen der Elektrotechnik - Die einzelnen Folgen zu den Vorlesungen

Folge 01: Grundbegriffe
- Elektrische Ladung und Strom
- Elektrische Spannung und Potential
- Wie sieht ein Schaltplan ausFolge 01 zu Grundlagen der Elektrotechnik: Grundbegriffe
Video: https://youtu.be/YREiVU7GBvQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_01-Grundbegriffe-SoSe2020.pdf

Folge 02: Sicherheit beim Umgang mit Elektrizität
- Große Ströme und große Spannungen
- Wie gefährlich sind Ströme und Spannungen?
- Die 5 Sicherheitsregelen
Video: https://youtu.be/QOhnc7TcMiI
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_02-Sicherheit-SoSe2020.pdf

Folge 03a: Leiter, Nichtleiter, Halbleitere
- Elektrische Leitung
- Vereinfachtes Modell
- Funktionsprinzip der el. Leitung in Festkörpern
  - Leiter
  - Isolator
  - Halbleiter
- Liste Leitfähigkeiten
Video: https://youtu.be/npLXarrAtyw
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_03a-Elektrische_Leitfaehigkeit.pdf

Folge 03: Widerstand
- Definition
- Widerstand und Leitwert
- Geometrie
- Materialeigenschaften
Video: https://youtu.be/cDomlPbz4xc
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_03-Widerstand-SoSe2020.pdf

Folge 04: Temperaturabhaengigkeit Widerstand
- Prinzip für
  - Metalle
  - Halbleiter
- Beschreibung als Gleichung
- Materialien
Video: https://youtu.be/pWjbprEiGjE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_04-Widerstand_Temperaturabhaengigkeit-SoSe2020.pdf

Folge 05: Elektrische Leistung und Energie
- Anwendungen und Größenordnungen
- Definition
- Leistung und Energie
- Kenngrößen
- Wirkungsgrad
Video: https://youtu.be/ra8yj115LsA
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_05-Leistung-WiSe2020.pdf

Folge 06: Kirchhoffsche Regeln
- Knotensatz
  - Stromrichtung!
- Maschensatz
  -Was ist eine Masche?
  -Zählpfeile!
  -Wie zählt man die Spannungen?
Video: https://youtu.be/7kDjNWGXCfQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_06-Kirchhoff-SoSe2020.pdf

Folge 07: Kombination von Widerständen
- Serienschaltung
- Spannungsteiler
- Parallelschaltung
- Stromteiler
Video: https://youtu.be/7ebMUOZt3Ek
Präsentation als PDF-Dokument:GLE_07-Parallelschaltung-SoSe2020.pdf

Folge 08: Ideale Quellen
- Spannungsquellen
- Stromquellen
- Kombination von Spannungs- und Stromquellen
Video: https://youtu.be/CPuoQaVyJzI
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_08-Ideale_Quellen-SoSe2020.pdf

Folge 09: Reale Quellen
- Lineare Spannungsquelle
- Labornetzteil
- Photovoltaik-Zelle
- Arbeiten mit Kennlinien
Video: https://youtu.be/-m3YoE_twDo
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_09-Reale_Quellen-SoSe2020.pdf

Folge 09a: Reale Stromquellen
- Ersatzschaltbild
- Ausgangskennlinie
- Quellenumwandlung
- Allgemeine reale lineare Quelle
Video: https://youtu.be/eACV8BDnpGA
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_09a-Reale_Stromquelle.pdf

Folge 10: Anwendungen Realer Quellen
- Labornetzteil mit Leistungsbegrenzung
- Kombination von Labornetzteilen
- LED als Spannungs-“quelle“
Video: https://youtu.be/eO04rrb0exE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_10-Anwendung_Quellen-SoSe2020.pdf

Folge 11: Schalter
- Ideale und reale Schalter
- Relais
- Sicherungen und Schutzschalter
Video: https://youtu.be/L5CvdzzOUzU
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_11-Schalter-SoSe2020.pdf

Folge 12a: Nichtlineare Kennlinien
- Widerstandskennlinie
- Beispiele für nichtlineare Kennlinien
  - Varistor
  - Tunneldiode
- Scheren von Kennlinien
Video: https://youtu.be/pdo0oQqnlaI
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_12a-Nichtlineare_Kennlinien.pdf

Folge 12: Dioden
- Kennlinien
- Diode
- Funktionsweise
- Kennlinien
- Gleichrichtung
- Photodiode
- Leuchtdiode
Video: https://youtu.be/6g29BIR4M_g
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_12-Dioden-SoSe2020.pdf

Folge 13: Elektrisches Feld
- Elektrische Ladung
- Kraft auf Ladungen
- Elektrisches Feld
- Elektrisches Potential
- Stromdichte
Video: https://youtu.be/6bxLoGGvhzQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_13-Elektrisches Feld-SoSe2020.pdf

Folge 13b: Elektrische Verschiebungsstromdichte
- Polarisation
- Verschiebungs-Stromdichte
- Elektrische Flussdichte
- Dielektrizitätskonstante
Video: https://youtu.be/ZkUoF-xl-U8
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_13b-Verschiebungsstromdichte.pdf

Folge 14: Kondensator
- Batterie und Ladung
- Kondensator und Ladung
- Plattenkondensator
- Kombination von Kondensatoren
- Strom und Spannung am Kondensator
- Auf- und Entladen
Video: https://youtu.be/WS67nG9QYFE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_14-Kondensator-SoSe2020.pdf

Folge 15: Magnetische Feldstärke
- Elektromagnetismus
- Magnetische Feldstärke
- Überlagerungsprinzip
- Durchflutungsgesetz
Video: https://youtu.be/-rputBW3kgM
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_15-Magnetische_Feldstaerke-SoSe2020.pdf

Folge 16: Magnetische Flussdichte
- Magnetischer Dipol
- Magnetfluss, Flussdichte
- Magnetischer Kreis
- Hysterese
Video: https://youtu.be/NvrB6wVo6w4
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_16-Magnetisches_Flussdichte-SoSe2020.pdf

Folge 17: Magnetische Kraft
- Allgemeines Prinzip der Magnetkraft
- Energiedichte des Magnetfeldes
- Prinzip der „Virtuellen Arbeit“
- Lorenzkraft
Video: https://youtu.be/zZoyHGSxbl0
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_17-Magnetische_Kraft-SoSe2020.pdf

Folge 18: Magnetische Induktion
- Erläuterung des Induktionsgesetzes
- Beispiele
- Anwendungen
Video: https://youtu.be/_ae8WMdwTOw
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_18-Induktion-SoSe2020.pdf

Folge 19: Induktivitäten
- Grundprinzip
- Strom- und Spannung
- Energie
- Bauformen
- Kombination von Induktivitäten
Video: https://youtu.be/6ogozE2EiNk
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_19-Induktivitaeten-SoSe2020.pdf

Folge 20: Idealer Transformator
- Grundprinzip
- Spannungen
- Ströme
- Leistung
- Impedanztransformation
- Beispiele
Video: https://youtu.be/3wQvA9OhYrU
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_20-Transformator_ideal-SoSe2020.pdf

Folge 21: Realer Transformator
- Realer und idealer Transformator
- Magnetisch gekoppelte Induktivitäten
- Induktivitätsmatrix
- Transformator mit vielen Wicklungen
- Ersatzschaltbilder
- Verluste
- Baugrößen für Trafos in Schaltnetzteilen
- Schaltgruppen für Drehstromtransformatoren
Video: https://youtu.be/z00VGXUJFb0
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_21-Transformator_real-SoSe2020.pdf

Folge 22: Wechselstrom-Kenngrößen
- Periodische Signale
- Kenngrößen im Zeitbereich
  - Periodendauer
  - Frequenz
  - Phasenverschiebung
- Kenngrößen im Wertebereich
  - Amplitude, Scheitelwert, Spitze-Spitze-Wert
  - Mittelwert, Gleichgerichteter Mittelwert
  - Effektivwert
  - Crest-Faktor, Form-Faktor
- Kennwerte für sinusförmige Verläufe
Video: https://youtu.be/tM6jPEUNUX8
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_22-Wechselstrom_Kenngroessen-SoSe2020.pdf

Folge 23: Komplexe Zahlen für Wechselstrom
- Definition komplexe Zahlen
- Zusammenhang mit Wechselstrom
- Zeigerdiagramm
- Effektivwert-Zeiger
Video: https://youtu.be/FaHggies-cc
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_23-Komplexe_Zahlen_fuer_Wechselstrom-SoSe2020.pdf

Folge 24: Rechenregeln für Komplexe Zahlen
- Betrag und Phase
- Addieren
- Multiplizieren
- Invertieren, Dividieren
- Differenzieren und Integrieren
Video: https://youtu.be/IlXFRG9lncQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_24-Rechenregeln_fuer_Komplexe_Zahlen-SoSe2020.pdf

Folge 25: Kirchhoffsche Sätze für Wechselstrom
- Symbole für Quellen
- Kirchhoffsche Knotenregel für Wechselstrom
- Kirchhoffsche Maschenregel für Wechselspannungen
Video: https://youtu.be/Q8N1m1oFXy8
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_25-Kirchhoff_komplex-SoSe2020.pdf

Folge 26: Impedanzen von Induktivitäten und Kapazitäten
- Impedanzen von
  - Induktivitäten
  - Kapazitäten
- Übersicht
Video: https://youtu.be/H095ZcZbnwE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_26-Impedanzen_Induktivitaet_und_Kapazitaet-SoSe2020.pdf

Folge 27: Allgemeine komplexe Impedanzen
- Herleitung allgemeine komplexe Impedanz
- Blindwiderstand und weitere Begriffe
- Rechnen mit Impedanzen
- Spannungsteiler
- Parallelschaltung
- Serien-Parallel-Umwandlung
Video: https://youtu.be/Lr0A4y4lmaY
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_27-Komplexe_Impedanzen-SoSe2020.pdf

Folge 28: Momentane Leistung und Wirkleistung
- Definitionen:
- Momentane Leistung
- Wirkleistung
- Beispiele für
- Zeitverlauf
- Anwendung
Video: https://youtu.be/elEHbbOv1rI
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_28-Momentane_Leistung-SoSe2020.pdf

Folge 29: Scheinleistung
- Definition Scheinleistung
- Leistung bei sinusförmigen Verläufen
- Wirkleistung
- Blindleistung
- Scheinleistung
- Komplexe Scheinleistung
- Vorzeichen von Blindleistung
- Blindleistung an einfachen Impedanzen
Video: https://youtu.be/vsU0Vha601s
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_29-Scheinleistung-SoSe2020.pdf

Folge 30: Details zur Scheinleistung
- Verbraucher mit Blindleistungsbezug
- Blindleistungs-Kompensation
- Wirkungsgrad bei komplexen Größen
Video: https://youtu.be/flVLggeXQds
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_30-Scheinleistung_Details-SoSe2020.pdf

Folge 31: Drehstrom Grundlagen
- Was ist Drehstrom?
- Stromkompensation
- Spannungen im Drehstromsystem
- Leistungen
Video: https://youtu.be/DAwsUr5o7Uc
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_31-Drehstrom_Grundlagen-SoSe2020.pdf

Folge 32: Drehstrom in der Anwendung
- Stern-Dreiecksschaltung
- Unsymmetrische Belastung
- Erdungssysteme
- Drehstrom im Haushalt
Video: https://youtu.be/VVbQF0-TLXg
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_32-Drehstrom_Anwendungen-SoSe2020.pdf

Folge 33: Grundprinzip elektrischer Maschinen
- Grundsätzliche Wirkungsweise
- Motor und Generator
- Komponenten einer Maschine
- Elektrische und mechanische Leistung, Wirkungsgrad
- Arbeitspunkte: Drehzahl und Drehmoment
- Typen elektrischer Maschinen
Video: https://youtu.be/SMwhvBNsU_g
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_33-Maschinen_Grundprinzip-SoSe2020.pdf

Folge 34: Gleichstrom-Maschinen
- Grundprinzip der Gleichstrom-Maschine
- Typen der magnetischen Erregung:
- Fremderregt
- Nebenschluss
- Reihenschluss
- Permanenterregt
- Universalmotor
Video: https://youtu.be/qbcL22sz_ck
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_34-Gleichstrom-Maschinen-SoSe2020.pdf

Folge 35: Drehstrom- und Synchron-Maschinen
- Drehstrommaschinen
- Drehfeld mit konstanter Amplitude
- Wechselrichterantrieb
- Anlaufstrom, Stern-Dreiecks-Schaltung
- Synchronmaschine
- Motor und Generator
- Typen magnetischer Erregung
- Beispiel-Fotos
Video: https://youtu.be/7u5HzkcUCEE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_35-Synchron-Maschine-SoSe2020.pdf

Folge 36: Asynchron-Maschine
- Grundidee: Kontaktlose Erregung
- Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie, Schlupf
- Übersicht der Eigenschaften
- Bilder zu Asynchronmaschinen
Video: https://youtu.be/7E4QhfJf25U
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_36-Asynchron-Maschine-SoSe2020.pdf

Folge 37: Messgeräte - Funktionsprinzipien
- Messprinzipien für Strom und Spannung
  - Drehspulinstrument
  - Dreheiseninstrument
- Multimeter
- Strommessung
Video: https://youtu.be/5cuJ4vkfra4
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_37-Messgeraete_Funktionsprinzipien.pdf

Folge 38: Messgeräte - Ersatzschaltbilder
- Schaltzeichen
- Ideale Spannungs- und Strommessgeräte
- Verschaltungen von Messgeräten
- Ersatzschaltbilder von realen Messgeräten
- Messbereichserweiterung
Video: https://youtu.be/mKWA7R7jrt0
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_38-Messgeraete_Ersatzschaltbilder.pdf 

Folge 39: Messmethoden
- Spannungs- und stromrichtige Messung
- Vierpunktmessung
Video: https://youtu.be/2mMROOBhEpo
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_39-Messmethoden.pdf

Folge 41: Äquivalenter Widerstand
- Definition
- Berechnung mit Parallel- und Serienschaltung
Video: https://youtu.be/5ktpz16nXFs
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_41-Aequivalenter_Widerstand.pdf

Folge 42: Stern-Dreiecks-Umwandlung
- Grundprinzip der Stern-Dreiecks-Umwandlung
- Herleitung mit extern gemessenen Widerständen
- Gleichungen zur Stern-Dreiecks-Umwandlung
- Stern-Vieleck-Umwandlung
Video: https://youtu.be/inbJg9OFpN4
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_42-Stern-Dreiecks-Umwandlung.pdf

Folge 43: Ersatz-Zweipol-Quelle 
- Prinzip der Ersatz-Zweipolquelle
- Quellenumwandlung
- Beispiel
Video: https://youtu.be/3z_RHXgKSCQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_43-Ersatzzweipolquelle.pdf

Folge 44: Kombination linearer realer Quellen
- Serienschaltung von realen Spannungsquellen
- Parallelschaltung von realen Spannungsquellen
- Parallelschaltung von realen Stromquellen
- Serienschaltung von realen Stromquellen
Video: https://youtu.be/rST2zwEJfZE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_44-Kombination_linearer_Quellen.pdf

Folge 45: Überlagerungsprinzip
- Das Verfahren des Überlagerungsprinzips
- Quellen deaktivieren
- Beispiel
Video:https://youtu.be/4P_a_y2jI8A
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_45-Ueberlagerungsprinzip.pdf

Folge 46: Knotenpotentialverfahren
- Grundidee
- Lösungsweg
- „Kochrezept“
Video: https://youtu.be/lLFKlKVP1SU
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_46-Knotenpotentialverfahren.pdf

Folge 47: Knotenpotentialverfahren mit Spannungsquelle
- Quellenumwandlung
- Teilinversion des Gleichungssystem
Video: https://youtu.be/9DY0dXSrBBY
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_47-Knotenpotentialverfahren_mit_Spannungsquelle.pdf

Folge 48: Spulen und Kondensatoren im Zeitbereich
- Berechnung von Strom und Spannungen
- durch Integration und Differentiation
- Rechteckfunktion
- Dreieckfunktionen
- Exponentialfunktionen (Auf- und entladen)
Video: https://youtu.be/2EaZVJNqGTQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_48-Spulen_und_Kondensatoren_im Zeitbereich.pdf

Folge 49: Sinusförmige Funktionen
- Geometrie
- Drehende Systeme
- Funktion im Zeitbereich
- Kennwerte und Rechenregeln
Video: https://youtu.be/9p5Y5_7mWnk
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_49-Sinus-Funktionen.pdf

Folge 50: Logarithmische Diagramme
- Problemstellung
  - Anwendung von doppelt-logarithmischen Diagrammen
- Eingenschaften
  - Geraden
  - Invertieren
  - Multiplizieren
  - Minimum- und Maximum-Funktion
Video: https://youtu.be/g9N6CVBREOA
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_50-Logarithmische_Diagramme.pdf

Folge 51: Dezibel
- Definition
- Kettenschaltung
Video: https://youtu.be/S1qJ5aITxBE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_51-Dezibel.pdf

Folge 52: Ortskurven
- Was sind Ortskurven
- Beispiele mit Impedanzen
- Inversion von Ortskurven
Video: https://youtu.be/Ix6SsV8E2A4
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_52-Ortskurven.pdf

Folge 53: Tief- und Hochpass-Filter
- Einfache Frequenzverläufe mit
  - Kondensator
  - Induktivität
- Tiefpassfilter
  - Frequenzverlauf
  - Kennwerte
  - Vergleich Frequenz- und Zeitbereich
- Hochpassfilter
- Übersicht
Video: https://youtu.be/Hq_XGNyRsbE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_53-Tief-und_Hochpass.pdf

Folge 54: Grundprinzip des Resonanzkreis
- Energie im Resonanzkreis
- Resonanzkreis mit komplexen Zahlen
- Resonanzfrequenz
- Kompensation bei Resonanz
- Kennwiderstand
Video: https://youtu.be/Sv61dx5Ce5g
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_54-Resonanzkreis_Grundprinzip.pdf

Folge 55: Verlusfreier Resonanzkreis
- Serien-Resonanzkreis
  - Eigenschaften
  - Frequenzverhalten
- Parallel-Resonanzkreis
  - Eigenschaften
  - Frequenzverhalten
Video: https://youtu.be/tZ5GOYmIWZQ
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_55-Resonanzkreis_verlustfrei.pdf

Folge 56: Güte  eines Resonanzkreises
- Resonanzkreis mit Verlusten
- Allgemeine und spezielle Definitionen von Güte
- Serienresonanzkreis mit Widerstand
- Parallelresonanzkreis mit Widerstand
- Übersicht Resonanzkreis mit Widerstand
Video: https://youtu.be/EJoX6ENisEE
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_56-Resonanzkreis-Guete.pdf

Folge 57: Resonanzkreis mit Verlusten
- Serienresonanzkreis mit Verlusten
  - Gleichungen
  - Frequenzdiagramm
- Parallelresonanzkreis mit Verlusten
  - Gleichungen
  - Frequenzdiagramm
- Übersicht
Video: https://youtu.be/YHHnOM8NZJg
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_57-Resonanzkreis_Frequenzbereich.pdf

Folge 58: Resonanzkreis Anwendungen 
- Positionserkennung im Wireless-Charging-Pad
- Schaltplan
- Funktionsweise
Video: https://youtu.be/x28Dqt4bWBI
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_58-Resonanzkreis_Anwendungsbeispiel.pdf 

Folge 59: Baugröße realer Bauteilen
- Ziffern- und Farbcodes
- Baugröße und Energiegehalt
- Widerstände, Spulen und Kondensatoren
- Elektrolytkondensatoren
- Spulenkerne
- Beispielfotos
Video: https://youtu.be/UYMXLhUiIGI
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_59-Reale_Bauteile-Baugroesse.pdf 

Folge 60:  Parasitäre Komponenten realer Bauteile 
- Typen von parasitären Größen
- Verluste
- Widerstände
- Kondensatoren
- Spulen
Video: https://youtu.be/1pcxGdDAFcg
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_60-Reale_Bauteile-Parasitaere_Elemente.pdf 

Folge 61 : Blindleistung zur Spannungseinstellung
- Vergleich Kompensation und Spannungseinstellung mit Blindleistung
- Spannungseinstellung mit Kondensatoren und Induktivitäten
- Spannungsfall über Leitungen
- Anwendungsbeispiele
Video: https://youtu.be/IYXSoH2j5f0
Präsentation als PDF-Dokument: GLE_61-Blindleistung_zur_Spannungseinstellung.pdf

Elektrische Netze - Die einzelnen Folgen zu den Vorlesungen

Folge 2.1: Drehstrom - Einphasiges Ersatzschaltbild
- Übersicht
- Kochrezept zur Erstellung
- Beispiel
Video: https://youtu.be/B7ItzwDz5sk
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_02_01-Drehstrom_einphasiges_Ersatzschaltbild.pdf

Folge 2.2: Drehstrom - Symmetrische Komponenten
- Wann braucht man „symmetrische Komponeten“
- Herleitung und Erläuterung
- Einphasige Ersatzschaltbilder
- Physikalische Bedeutung
Video: https://youtu.be/Rj6Tp5E2u7Y
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_02_02-Drehstrom_symmetrische_Komponenten.pdf

Folge 3.1: Leitungen - Leitungsbeläge
- Leitungsbeläge:
   - Widerstandsbelag
   - Leitwertsbelag
   - Induktivitätsbelag
   - Kapazitätebelag
- Ersatzschaltbilder für „kurze Leitungen“
Video: https://youtu.be/pBFEfEFatIw
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_03_01-Leitungen-Leitungsbelaege.pdf

Folge 3.2: Leitungen - Drehstrombelag
- Leitungsbeläge Drehstromleitung:
   - Betriebswiderstand
   - Betriebsinduktivität
   - Betriebskapazität
- Symmetrie
Video: https://youtu.be/ZOIJhzG_qG0
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_03_02-Leitungen-Drehstrombelag.pdf

Folge 3.3: Leitungen - Welleneigenschaften
- Leitungsgleichungen
- Ausbreitungsmaß
- Wellenlänge
- Ausbreitungsgeschwindigkeit
- Hin- und rücklaufende Welle
Hinweis: Dies ist die zweite Version mit Korrekturen. Bei den Differentialgleichungen wurden Minuszeichen hinzugefügt.
Video: https://youtu.be/L82YH8aummk
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_03_03-Leitungen-Welleneigenschaften.pdf

Folge 3.4: Leitungen - Wellenwiderstand und stehende Wellen
- Wellenwiderstand
- Leitungsgleichungen für verlustarme Leitungen
- Stehende Wellen
- lambda/4-Transformation
- Anpassung
- Natürliche Leistung
Video: https://youtu.be/Ltdw7tYfu1E
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_03_04-Leitungen-Wellenwiderstand.pdf

Folge 4.1: Transformator - Drehstromtransformator
- Bilder
- Schaltgruppen
- Sternpunkt
- Symmetrische Komponenten beim Transformator
- Ersatzschaltbilder
- Kurzschluss
- Stufung von Transformatoren
Video: https://youtu.be/g88o7i9efcY
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_04_01-Trafo-Drehstromtrafo.pdf

Folge 4.2: Transformator - Rush-Effekt
- Problem: Großer Einschaltstrom
- Einschaltstrom eines Transformators
- Einschaltstrom mit Sättingung des Magnetkerns
- Maßnahmen zur Begrenzung des Einschaltstroms
Video: https://youtu.be/-16t03m4Bg4
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_04_02-Trafo-Rush_Effekt.pdf

Folge 5.1: Blindleistung – Nutzung im Stromnetz
- Blindleistung zur
   - Kompensation und
   - Spannungsregelung
- Blindleistungseigenschaften von Leitungen
- Blindleistung im Übertragungsnetz
Video: https://youtu.be/cOHM1RGhvGc
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_05-01-Blindleistung-Nutzung_im_Stromnetz.pdf

Folge 6.1: Netzberechnung - Netzstrahl
- Netz-Größen an einem Netzstrahl per Hand berechnen:
   - Leistung am Transformator
   - Ströme auf den Leitungen
   - Spannungen an den Knoten
- Impedanzen im Stromnetz
Video: https://youtu.be/dLSjbOgKfBw
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_06_01-Netzberechnungen-Netzstrahl.pdf

Folge 6.2: Netzberechnung - Transformation über Spannungsebenen und relative Größen
- Transformation über Spannungsebenen von
   - Spannungen
   - Strömen
   - Impedanzen
- Relative Größen
Video: https://youtu.be/uytTvQTMvAE
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_06_02-Netzberechnungen-Relative_Groessen.pdf

Folge 6.3: Netzberechnung - Leistungssenken in vermaschten Netzen
- Warum Leistungssenken in Stromnetzen?
- Berechnung von Spannung und Strom bei Leistungssenken
- Iterationsverfahren
Video: https://youtu.be/bVTyRGkngi0
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_06_03-Netzberechnungen-Leistungssenken.pdf

Folge 7.3: Regelleistung - Frequenzregelung
- Welche Netzfrequenzen stellen sich ein?
- Berechnung der Systemreaktionen von
   - Momentanreserve
   - Selbstregeleffekt
   - Primärregelung
   - Gesamtsystem
Video: https://youtu.be/3lYEUeE3vdo
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_07-03-Regelleistung-Frequenzregelung.pdf

Folge 8.2: Netzschutz - Gelöschtes Netz
- Erdschluss
- Niederohmiger Sternpunkt-Erdung
- Isolierter Sternpunkt
- Einfluss der Leitungskapazitäten
- Kompensation der Leitungskapazitäten im gelöschten Netz
Video: https://youtu.be/RO5-eVipo50
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_08_02-Netzschutz-Geloeschtes_Netz.pdf

Folge 8.3: Netzschutz - Schutzkomponenten
- Leitungsschutzschalter
- Zeitverzögertes Abschalten
- Gestaffeltes zeitverzögertes Abschalten
- Gestaffeltes Abschalten mit Distanzschutz
Video: https://youtu.be/mExN7ugRCYM
Präsentation als PDF-Dokument: ElNet_08_03-Netzschutz-Schutzkomponenten.pdf

Prof. E. Waffenschmidt, 23.20.2023