Sie sind hier
E-Book

Physik für Techniker

AutorGünter Simon, Jürgen Zeitler
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2016
Seitenanzahl406 Seiten
ISBN9783446449558
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis27,99 EUR
Das vorliegende Lehrbuch ist für die Aus- und Weiterbildung in technischen Berufen, für Fachoberschulen und für Schüler der Vorstufe technischer Fachgymnasien geeignet. Es kann aber auch von jedem genutzt werden, der seine physikalischen Kenntnisse vertiefen oder wiederholen will.
Das Buch vermittelt in 16 Kapiteln wesentliches physikalisches Grundwissen aus der Mechanik, Thermodynamik, Elektrik, Schwingungs- und Wellenlehre sowie zur Atom- und Kernphysik in anschaulicher, leicht verständlicher Weise ohne Benutzung der höheren Mathematik.
Die Anschaulichkeit und die Verständlichkeit werden durch zahlreiche Bilder und durchgerechnete und diskutierte Beispiele unterstützt und gefördert.
Eine Aufgabensammlung mit 328 Aufgaben unterschiedlichen Schwierigkeitsgrades gibt hinreichende Übungsmöglichkeiten. Zu jeder Aufgabe werden die allgemeine und die spezielle Lösung angegeben.

Dr. rer. nat. Jürgen Zeitler, Magdeburg;
Dipl.-Phys. Günter Simon, Apolda

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis9
Technik und Physik14
1 Physikalische Größen und Einheiten14
1.1 Größenarten und Größen14
1.2 Einheiten und Internationales Einheitensystem (SI)15
1.3 Größengleichungen16
1.4 Länge, Fläche und Volumen17
1.5 Zeit18
Mechanik19
2 Kinematik19
2.1 Kinematik der Punktmasse20
2.1.1 Bewegung auf gerader Bahn21
2.1.1.1 Geschwindigkeit und Beschleunigung21
2.1.1.2 Gleichförmige Bewegung25
2.1.1.3 Gleichmäßig beschleunigte Bewegung27
2.1.1.4 Freier Fall31
2.1.1.5 Relativität der Bewegung und Überlagerung von Bewegungen32
2.1.2 Bewegung auf der Kreisbahn35
2.1.2.1 Periodendauer und Frequenz35
2.1.2.2 Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung36
2.1.2.3 Radialbeschleunigung37
2.2 Kinematik des starren Körpers38
2.2.1 Translation und Rotation39
2.2.2 Kinematik der Rotation40
2.2.3 Drehzahlmessung42
3 Dynamik der Punktmasse43
3.1 Kräfte43
3.1.1 Wirkungen von Kräften43
3.1.2 Wechselwirkung44
3.1.3 Kraftmessung45
3.1.4 Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften47
3.1.5 Trägheit der Körper49
3.1.6 Grundgesetz der Dynamik50
3.1.7 Schwere der Körper53
3.1.8 Reibungskräfte54
3.1.9 Anwendungen des Grundgesetzes der Dynamik56
3.1.10 Trägheitskräfte59
3.1.11 Radialkraft und Zentrifugalkraft60
3.2 Arbeit, Energie und Leistung62
3.2.1 Mechanische Arbeit62
3.2.1.1 Beschleunigungsarbeit63
3.2.1.2 Hubarbeit64
3.2.1.3 Federspannarbeit65
3.2.1.4 Reibungsarbeit66
3.2.2 Energie67
3.2.2.1 Kinetische Energie67
3.2.2.2 Potenzielle Energie68
3.2.3 Energieerhaltungssatz69
3.2.4 Leistung und Wirkungsgrad73
3.2.4.1 Leistung73
3.2.4.2 Wirkungsgrad74
3.3 Impuls77
3.3.1 Kraftstoß und Impuls77
3.3.2 Impulserhaltungssatz78
3.3.3 Stoßvorgänge79
3.3.3.1 Elastischer Stoß79
3.3.3.2 Unelastischer Stoß81
3.3.4 Raketenantrieb82
4 Dynamik der Rotation84
4.1 Drehmoment85
4.2 Rotationsenergie und Massenträgheitsmoment89
4.2.1 Rotationsenergie89
4.2.2 Massenträgheitsmoment89
4.3 Analogie zwischen Translation und Rotation92
4.4 Grundgesetz der Dynamik der Rotation92
4.5 Arbeit und Leistung bei der Rotation94
4.6 Drehimpulserhaltungssatz95
5 Statik und Verformung98
5.1 Gleichgewicht starrer Körper98
5.1.1 Gleichgewichtsbedingungen98
5.1.2 Gleichgewichtsarten99
5.1.3 Schwerpunkt99
5.2 Ebene Kraftsysteme100
5.2.1 Kräfte mit gemeinsamem Angriffspunkt100
5.2.2 Kräfte mit verschiedenen Angriffspunkten101
5.2.3 Standsicherheit104
5.3 Verformung und Festigkeit106
6 Mechanik der Flüssigkeiten und Gase109
6.1 Druck109
6.2 Einige Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen111
6.2.1 Kompressibilität111
6.2.2 Flüssigkeitsoberfläche112
6.2.3 Grenzflächenerscheinungen und Kapillarität113
6.3 Mechanik ruhender Flüssigkeiten und Gase114
6.3.1 Kolbendruck115
6.3.2 Schweredruck116
6.3.2.1 Schweredruck in Flüssigkeiten116
6.3.2.2 Schweredruck in Gasen und Luftdruck118
6.3.2.3 Vakuum119
6.3.3 Druckmessung120
6.3.3.1 Druckskalen120
6.3.3.2 Druckmessgeräte121
6.3.4 Auftrieb122
6.3.4.1 Auftrieb in Flüssigkeiten122
6.3.4.2 Schwimmen124
6.3.4.3 Auftrieb in Gasen126
6.4 Mechanik strömender Flüssigkeiten und Gase127
6.4.1 Strömungsgeschwindigkeit und Stromlinien Volumenstrom127
6.4.2 Strömung idealer Flüssigkeiten und Gase128
6.4.2.1 Kontinuitätsgleichung128
6.4.2.2 BERNOULLIsche Gleichung129
6.4.2.3 Anwendungen der BERNOULLIschen Gleichung131
6.4.3 Strömung realer Flüssigkeiten und Gase133
6.4.3.1 Innere Reibung und Viskosität133
6.4.3.2 Laminare und turbulente Strömungen134
6.4.3.3 Strömungswiderstände135
6.4.3.4 Druckverlust in Rohrleitungen137
6.4.3.5 Viskositätsbestimmungen137
Thermodynamik139
7 Wärme und innere Energie139
7.1 Thermodynamische Prozesse139
7.2 Wärmebewegung140
7.3 Temperatur140
7.4 Thermische Ausdehnung fester und flüssiger Körper142
7.5 Temperaturmessung144
7.6 1. Hauptsatz der Thermodynamik146
7.7 Wärme und Temperatur147
7.8 Spezifische Wärmekapazität von Gasen149
7.9 Änderung des Aggregatzustandes150
7.10 Wärmebilanzen bei Temperaturausgleich153
7.11 Energieumwandlungen156
8 Zustandsänderungen von Gasen159
8.1 Thermischer Zustand des idealen Gases159
8.1.1 Ideales Gas159
8.1.2 Thermische Zustandsgleichung des idealen Gases159
8.1.3 Quasistatische Zustandsänderungen160
8.2 Volumenänderungsarbeit161
8.3 Spezielle Zustandsänderungen162
8.3.1 Isotherme Zustandsänderungen162
8.3.2 Isochore Zustandsänderungen163
8.3.3 Isobare Zustandsänderungen164
8.3.4 Adiabatische Zustandsänderungen165
8.4 Kreisprozesse166
8.4.1 Prinzip der Wärmekraftmaschine166
8.4.2 Wärmepumpe und Kältemaschine167
8.4.3 CARNOT-Prozess168
8.5 2. Hauptsatz der Thermodynamik169
8.5.1 Thermodynamischer Wirkungsgrad reversibler Kreisprozesse169
8.5.2 Irreversible Prozesse170
8.5.3 Entropie170
8.6 Reale Gase und Dämpfe171
8.6.1 Isothermen eines realen Gases171
8.6.2 Dämpfe172
8.6.3 Luftfeuchte173
9 Wärmetransport174
9.1 Wärmetransportprozesse174
9.2 Wärmedurchgang175
9.3 Temperaturstrahlung178
Elektrik181
10 Gleichstrom181
10.1 Elektrische Ladungen und Ströme181
10.2 Elektrische Spannung183
10.3 OHMsches Gesetz186
10.4 Elektrischer Widerstand187
10.5 Schaltung von Widerständen190
10.5.1 Parallelschaltung190
10.5.2 Reihenschaltung192
10.6 Elektrische Energie und Leistung196
10.7 Reale Stromkreise197
10.7.1 Verhalten realer Spannungsquellen197
10.7.2 Schaltung von Spannungsquellen199
10.7.3 Einfluss von Leitungswiderständen200
10.7.4 Knoten- und Maschensatz zur Berechnung elektrischer Netze201
10.8 Messung elektrischer Größen201
10.8.1 Strom- und Spannungsmessung202
10.8.2 Digitale Messverfahren202
10.8.3 Spannungskompensation203
10.8.4 Messbrücken204
11 Elektrische und magnetische Felder205
11.1 Elektrische Felder206
11.1.1 Kräfte zwischen elektrischen Ladungen206
11.1.2 Elektrische Felder im Vakuum207
11.1.2.1 Elektrische Flussdichte und elektrische Feldstärke207
11.1.2.2 Kapazität207
11.1.2.3 Elektrische Feldenergie208
11.1.3 Stoffe im elektrischen Feld209
11.1.3.1 Influenz209
11.1.3.2 Dielektrische Polarisation209
11.1.4 Kondensatoren211
11.2 Magnetische Felder212
11.2.1 Magnetische Felder stromdurchflossener Leiter212
11.2.2 Magnetische Felder im Vakuum213
11.2.2.1 Magnetische Feldstärke und magnetische Flussdichte213
11.2.2.2 Induktivität und magnetische Feldenergie214
11.2.3 Stoffe im magnetischen Feld214
11.2.4 Kraftwirkungen auf stromdurchflossene Leiter im magnetischen Feld216
11.3 Bewegung von Elektronen in elektrischen und magnetischen Feldern218
11.3.1 Erzeugung von Elektronenstrahlen218
11.3.2 Ablenkung von Elektronen im elektrischen Querfeld219
11.3.3 Elektronen in magnetischen Feldern220
11.3.4 Gasentladungen221
11.4 Elektromagnetische Induktion223
11.4.1 Induktionsgesetz224
11.4.2 Transformator- und Generatorprinzip225
11.4.2.1 Transformatorprinzip226
11.4.2.2 Generatorprinzip226
11.4.2.3 Elektrische Maschinen227
11.4.3 Wirbelströme228
11.4.4 Selbstinduktion228
12 Wechselstrom231
12.1 Wechselspannungen und Wechselströme231
12.1.1 Bestimmungsgrößen231
12.1.2 Elektronische Messung der Bestimmungsgrößen232
12.2 Einfache Wechselstromkreise234
12.2.1 Wirkwiderstände234
12.2.2 Blindwiderstände235
12.2.2.1 Induktiver Blindwiderstand235
12.2.2.2 Kapazitiver Blindwiderstand236
12.3 Zusammengesetzte Wechselstromkreise238
12.3.1 Reihenschaltung von R und L239
12.3.2 Reihenschaltung von R, L und C240
12.3.3 Parallelschaltung von R, L und C242
12.4 Leistung des Wechselstroms243
12.4.1 Momentanleistung und Wirkleistung243
12.4.2 Messung von Energieumsatz und Wirkleistung243
12.4.3 Wirk-, Blind- und Scheinleistung244
12.4.4 Blindleistungskompensation245
12.5 Transformatoren246
12.6 Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom)249
12.7 Schutz vor elektrischen Unfällen252
13 Halbleiter254
13.1 Leitungsmechanismen in Halbleitern254
13.1.1 Eigenleitung254
13.1.2 Störstellenleitung256
13.1.2.1 n-Leitung256
13.1.2.2 p-Leitung257
13.2 pn-Übergang257
13.3 Halbleiterdioden259
13.4 Transistoren261
13.4.1 Bipolartransistoren261
13.4.2 Elementarer Spannungsverstärker262
13.4.3 Feldeffekttransistoren264
13.4.4 Integrierte Schaltkreise265
Schwingungen und Wellen266
14 Schwingungen266
14.1 Mechanische Schwingungen266
14.1.1 Freie ungedämpfte Schwingungen266
14.1.1.1 Kinematik der Sinusschwingung267
14.1.1.2 Dynamik der Sinusschwingung269
14.1.1.3 Dreh- und Pendelschwingungen271
14.1.2 Freie gedämpfte Schwingungen273
14.1.3 Erzwungene Schwingungen275
14.2 Elektrische Schwingungen276
14.2.1 Elektrischer Schwingkreis276
14.2.2 Analogie zwischen mechanischen und elektrischen Schwingungen277
14.2.3 Erzwungene elektrische Schwingungen278
14.2.3.1 Reihenresonanz278
14.2.3.2 Parallelresonanz279
14.3 Überlagerung von Schwingungen279
14.3.1 Überlagerung in gleicher Richtung280
14.3.1.1 Schwingungen gleicher Frequenz280
14.3.1.2 Schwebungen281
14.3.2 Überlagerung senkrecht zueinander282
14.3.3 Anharmonische Schwingungen282
15 Wellen284
15.1 Wellenausbreitung284
15.1.1 Arten von Wellen284
15.1.2 Frequenz und Doppler-Effekt286
15.1.3 Wellenlänge und Phasengeschwindigkeit286
15.1.4 Energiestrom und Amplitude287
15.1.5 HUYGENSsches Prinzip287
15.2 Reflexion und Brechung288
15.2.1 Reflexion288
15.2.2 Brechung289
15.2.3 Totalreflexion290
15.3 Beugung und Interferenz291
15.3.1 Beugung291
15.3.2 Interferenz292
15.3.3 Stehende Wellen294
15.3.4 Beugung und Interferenz am Doppelspalt295
15.4 Polarisation297
15.5 Optische Abbildung298
15.5.1 Bildkonstruktion299
15.5.2 Bildentstehung an gekrümmten Spiegeln und Linsen300
15.5.3 Abbildungsgleichung und Abbildungsmaßstab302
15.5.4 Vergrößerung durch Fernrohr und Mikroskop303
15.6 Energieübertragung durch Wellen305
15.6.1 Physikalische Strahlungsgrößen305
15.6.2 Physiologische Schall- und Lichtempfindungen307
15.6.2.1 Schallstärke und Lautstärke307
15.6.2.2 Lichttechnische Größen309
15.7 Elektromagnetische Strahlung311
15.7.1 HERTZsche Wellen312
15.7.2 Mikrowellen312
Quanten und Atome316
16 Atom- und Kernphysik316
16.1 Quanten317
16.1.1 Energiequantelung317
16.1.2 Welle-Teilchen-Dualismus318
16.1.3 Äußerer Fotoeffekt318
16.1.4 HEISENBERGsche Unschärferelation319
16.1.5 Masse und Energie320
16.2 Photonen321
16.2.1 BOHRsches Atommodell321
16.2.2 Absorption und Emission von Photonen322
16.2.3 LASER324
16.2.4 Röntgenstrahlen326
16.3 Atomkern328
16.3.1 Aufbau des Atomkerns328
16.3.2 Radioaktivität330
16.3.2.1 ?-Umwandlung330
16.3.2.2 ?-Umwandlung331
16.3.2.3 ?-Strahlung332
16.3.2.4 Gesetz der radioaktiven Umwandlung332
16.3.2.5 Absorption von ionisierender Strahlung334
16.3.2.6 Nachweis von Kernstrahlung336
16.3.2.7 Biologische Wirkungen und Strahlenschutz338
16.3.3 Kernenergie339
16.3.3.1 Kernspaltung340
16.3.3.2 Kernsynthese342
Aufgaben344
2 Kinematik344
3 Dynamik der Punktmasse345
4 Dynamik der Rotation348
5 Statik349
6 Mechanik der Flüssigkeiten und Gase351
7 Wärme und innere Energie354
8 Zustandsänderungen von Gasen355
9 Wärmetransport356
10 Gleichstrom357
11 Elektrische und magnetische Felder360
12 Wechselstrom361
14 Schwingungen363
15 Wellen364
16 Atom- und Kernphysik365
Lösungen367
2 Kinematik367
3 Dynamik der Punktmasse369
4 Dynamik der Rotation373
5 Statik374
6 Mechanik der Flüssigkeiten und Gase376
7 Wärme und innere Energie378
8 Zustandsänderungen von Gasen380
9 Wärmetransport382
10 Gleichstrom382
11 Elektrische und magnetische Felder387
12 Wechselstrom389
14 Schwingungen392
15 Wellen393
16 Atom- und Kernphysik395
Bildquellenverzeichnis397
Sachwortverzeichnis398

Weitere E-Books zum Thema: Physik - Biophysik - Bionik

Erfolgreiche Karriereplanung

E-Book Erfolgreiche Karriereplanung
Praxistipps für Bewerbung, Beruf und Karriere vom erfahrenen Personalberater Format: PDF

Neu und umfassend bearbeitet präsentiert das Buch nun auch ein sorgfältig gestaltetes Konzept zur Durchführung einer Karriereplanung. Aus der Erfahrung langer praktischer Beratung entstanden,…

Das Studium: Vom Start zum Ziel

E-Book Das Studium: Vom Start zum Ziel
Lei(d)tfaden für Studierende Format: PDF

Wer studieren will, hat viele Fragen und muss viele Entscheidungen treffen. Das Angebot an Studienfächern, Hochschularten und Abschlüssen ist unübersichtlich, die Zukunftsprognosen sind…

Elektromobilität

E-Book Elektromobilität
Grundlagen einer Zukunftstechnologie Format: PDF

Das Buch gibt einen umfassenden Überblick über die Herausforderungen und Lösungen zum Thema Elektromobilität. Von Gestaltungshinweisen bei der Konstruktion des Antriebsstrangs bis hin zu Ansätzen zum…

Ein Stadtwerk stemmt die Energiewende

E-Book Ein Stadtwerk stemmt die Energiewende
Standortbestimmung, Strategieentwicklung und Umsetzung Format: PDF

Die Energiewende ist eine der größten Herausforderungen für unser Land und für die einzelnen Energieversorger. Dies deutlich zu machen, ist das Ziel dieses Buches. Was heißt Energiewende genau? Mit…

Elektromobilität

E-Book Elektromobilität
Grundlagen einer Zukunftstechnologie Format: PDF

Die Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Mit der Elektromobilität verändern sich bisherige Fahrzeug- und Antriebskonzepte grundlegend - und damit auch der gesamte…

IT-Architekturentwicklung im Smart Grid

E-Book IT-Architekturentwicklung im Smart Grid
Perspektiven für eine sichere markt- und standardbasierte Integration erneuerbarer Energien Format: PDF

Smart Grids sollen eine sichere und interoperable Basis beispielsweise für E-Energy bilden. Dieser Leitfaden enthält neben den Grundlagen für die Architekturentwicklung von Smart Grids einen…

Erfolgreiche Karriereplanung

E-Book Erfolgreiche Karriereplanung
Praxistipps für Bewerbung, Beruf und Karriere vom erfahrenen Personalberater Format: PDF

Neu und umfassend bearbeitet präsentiert das Buch nun auch ein sorgfältig gestaltetes Konzept zur Durchführung einer Karriereplanung. Aus der Erfahrung langer praktischer Beratung entstanden,…

Weitere Zeitschriften

ARCH+.

ARCH+.

ARCH+ ist eine unabhängige, konzeptuelle Zeitschrift für Architektur und Urbanismus. Der Name ist zugleich Programm: mehr als Architektur. Jedes vierteljährlich erscheinende Heft beleuchtet ...

Atalanta

Atalanta

Atalanta ist die Zeitschrift der Deutschen Forschungszentrale für Schmetterlingswanderung. Im Atalanta-Magazin werden Themen behandelt wie Wanderfalterforschung, Systematik, Taxonomie und Ökologie. ...

küche + raum

küche + raum

Internationale Fachzeitschrift für Küchenforschung und Küchenplanung. Mit Fachinformationen für Küchenfachhändler, -spezialisten und -planer in Küchenstudios, Möbelfachgeschäften und den ...

Gastronomie Report

Gastronomie Report

News & Infos für die Gastronomie: Tipps, Trends und Ideen, Produkte aus aller Welt, Innovative Konzepte, Küchentechnik der Zukunft, Service mit Zusatznutzen und vieles mehr. Frech, offensiv, ...

SPORT in BW (Württemberg)

SPORT in BW (Württemberg)

SPORT in BW (Württemberg) ist das offizielle Verbandsorgan des Württembergischen Landessportbund e.V. (WLSB) und Informationsmagazin für alle im Sport organisierten Mitglieder in Württemberg. ...

elektrobörse handel

elektrobörse handel

elektrobörse handel gibt einen facettenreichen Überblick über den Elektrogerätemarkt: Produktneuheiten und -trends, Branchennachrichten, Interviews, Messeberichte uvm.. In den monatlichen ...

F- 40

F- 40

Die Flugzeuge der Bundeswehr, Die F-40 Reihe behandelt das eingesetzte Fluggerät der Bundeswehr seit dem Aufbau von Luftwaffe, Heer und Marine. Jede Ausgabe befasst sich mit der genaue Entwicklungs- ...