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By Jörg Hugel

Grundlagenkenntnisse der Elektrotechnik werden heute in allen Ingenieurberufen benötigt und von allen Ingenieuren erwartet. Fachspezialisten, die sich mit der Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie befassen, oder die auf einem der vielen Gebiete der elektrotechnischen Anwendungen tätig werden wollen, sind auf ein solides Basiswissen der elektrischen und magnetischen Erscheinungen zwingend angewiesen. - Beispielsweise im Maschinenbau, in der Verfahrenstechnik oder auch in der Informatik kommt guy heute mit der Elektrotechnik umfänglich in Berührung; es sei daran erinnert, daß die gesamte industrielle Meßwerterfassung und deren informationstechnische Verarbeitung ausschließlich, die Umsetzung der Steuer-, Regel- und Schutzbefehle in mechanische Aktionen überwiegend mit elektrotechnischen Mitteln erfolgen. Das elektrotechnische Geschehen beruht auf Wechselwirkungen zwischen Ladungen, sowie elektrischen und magnetischen Feldern. Von diesen ausgehend werden die Eigenschaften elektrischer Netzwerke abgeleitet, die eine sehr leistungsfähige Idealisierung der komplizierten Feldbeziehungen ermöglichen und zufolge ihrer großen Bedeutung in der technischen Praxis sehr ausführlich behandelt werden. Dies geschieht auf der Grundlage einer sorgfältigen, breitangelegten Diskussion der elektrotechnischen Begriffe, Größen und Einheiten. - Jedes Kapitel schließt mit einigen Übungsaufgaben, die den Stoff vertiefen und ergänzen; die meisten Fragen sind in technische Probleme eingekleidet, die allgemein und numerisch für spezielle Beispiele zu beantworten sind. Die Lösungen der Aufgaben werden ausführlich dargestellt und kommentiert.

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Zwischen den beiden Platten liege die Spannung U. In einem speziellen Fall sei d= lern U = 1 kV Die Anordnung befinde sich in einem luftleer gepumpten Behälter. Fragen: 1. Wie gross ist der Betrag der elektrischen Feldstärke allgemein und speziell als Zahlenwert gemäss den mitgeteilten Gerätedaten? 2. 17 an. 3. Duch Lichteinwirkung werde aus dem Metall an der Stelle A ein Elektron ausgelöst, dessen Anfangsgeschwindigkeit vemachlässigbar klein angenommen werden kann. Dieses Elektron fliegt in beschleunigter Bewegung zum Punkt B.

Bei der genannten Dichte ist die Bewegungsgeschwindigkeit V = 6,25 . 10 18 5- 1 8,5 . 10 19 mm- 3 . 1 mm 2 ----~~--~~--~ mm 0,075 Diese überraschend langsame Bewegung erscheint widersprüchlich zur gewohnten Schnelligkeit elektrischer Vorgänge. Es handelt sich hierbei wohlgemerkt um die gemeinsame, driftende Bewegung des gesamten Elektronengases, die der unabhängig hiervon schnell schwirrenden Bewegung jedes EinzeIelektrons überlagert ist. In einem Stromkreis ist jedoch bei fliessendern Strom immer das gesamte Elektronengas in dieser driftenden Bewegung, und für die 3 Der elektrische Strom 38 Schnelligkeit elektrischer Vorgänge ist entscheidend, wie schnell das Elektronengas in Bewegung gesetzt werden kann.

4. Wird durch Dotierung eine Ladungsträgerart erhöht, so vermindert sich die komplementäre, es ist n p • nn = n~. Berechnen Sie K für Germanium, wenn n p oder nn auf 10 i . no eingestellt wird. Geben Sie für Germanium die Leitfähigkeit für i = 1, 2, 3 und 4 bei P- und N-Dotierung übersichtlich in einer Tabelle an. 5. 8 werden zwei unterschiedlich dotierte Halbleiter in Kontakt gebracht. 4 Aufgaben 45 Strom in bei den Teilen allein von den Minoritätsladungsträgern aufrecht erhalten, da die Majoritätsträger sich von der Trennschicht entfernen.

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