Elektrotechnik – Homepage von Uwe Homm

„Die Elektrotechnik ist mein Herzblut!“ Dieses Gebiet hat mich schon in meiner Kindheit fasziniert, nachdem ich von meinen Eltern einen Kosmos-Baukasten zur Elektrotechnik/Elektronik geschenkt bekam. Dieser Baukasten inspirierte mich dazu Elektroniker zu werden und später ein Elektrotechnik-Studium zu absolvieren. Und sie fasziniert mich auch heute, nach fast 50 Jahren, noch immer.

Die „Elektrotechnik ist eine Ingenieurwissenschaft, die sich mit der Forschung und der Entwicklung sowie der Produktionstechnik von Elektrogeräten befasst, die zumindest anteilig auf elektrischer Energie beruhen“ schreibt die deutschsprachige Wikipedia in ihrem gleichnamigen Artikel (abgerufen am 18. Juli 2020).

Besonders faszinierend finde ich, dass sich die gesamte Elektrotechnik eigentlich aus nur sehr wenigen Gleichungen speist:

\vec\nabla\cdot\vec{E}= \frac{\rho}{\varepsilon_0}

\vec{F} = q \cdot (\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B})

Mikroskopische Maxwell-Gleichungen	Lorentzkraft	Materialgleichungen
$\vec\nabla\cdot\vec{E}= \frac{\rho}{\varepsilon_0}$	$\vec{F} = q \cdot (\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B})$	$\vec{D}=\varepsilon_0 \cdot\varepsilon_r\cdot \vec{E}$
$\vec\nabla\cdot\vec{B}=0$		$\vec{H}=\frac{1}{\mu_o\cdot\mu_r}\cdot \vec{B}$
$\vec\nabla\times\vec{E}=-\frac{\partial\vec{B}}{\partial t}$		$\vec J=\sigma \cdot \vec E$
$\vec\nabla\times\vec{B}= \mu_0\cdot\vec{j}+\mu_0 \cdot \varepsilon_0\cdot\frac{\partial\vec{E}}{\partial t}$

Diese acht Gleichungen werden sicherlich jeden Nicht-Physiker, -Elektrotechniker und -Mathematiker erschrecken, weil sie in sehr komprimierter Form sehr komplexe und grundlegende Sachverhalte beschreiben.

Aber wie bei jeder „Reise ins Ungewisse“ und dazu gehört auch eine Reise durch die Elektrotechnik lernt man beständig neue Dinge kennen und kann dann auch irgendwann mit solchen „Monstern“ etwas anfangen…

Zu dem Thema „Maxwell-Gleichungen“ bin ich irgendwann einmal auf ein Dokument der Johannes-Gutenberg-Universität in Mainz (Autor: Josef Leisen) gestoßen, das den Versuch unternimmt, die prinziellen Aussagen der Maxwell-Gleichungen für Oberstufenschüler verständlich zu machen. Wer sich dafür interessiert, hier ist der Link dazu:

Die Maxwellgleichungen verstehen (Josef Leisen, Universität Mainz) (lokal)

Und auf Youtube gibt es ein sehr verständliches Erklär-Video zu den Maxwell-Gleichungen, das auch die Überführung der integralen Form in die differentielle Form sehr schön erläutert.

Vor kurzem bin ich auf die Vorlesungen von Walter Lewin, einem ehemaligen Physik-Professor am MIT, gestoßen. Von ihm gibt es drei Vorlesungen als Videomitschnitte, die ich absolut toll finde. In seinen Vorlesungen macht er zu der Theorie direkt Experimente; teilweise unter Einsatz seinens Lebens 😉

Hierunter ist auch eine Vorlesung mit dem Titel „Electricity and Magnetism„, in der er die Thematik grundlegend bearbeitet und durch zahlreiche Experimente anreichert. Ein Genuss! Aber auch die beiden anderen Vorlesungen zur Klassischen Mechanik und zu Schwingungen und Wellen sind einfach toll und für jeden Physik-Interessierten sicher ebenfalls ein Genuss. Viele der Vorlesungen lassen sich nicht mehr direkt in der Webseite abspielen (Flasplayer!), aber zum Glück sind sie in verschiednenen Videoformaten direkt mittels z.B. VLC ansehbar. Sie sind auch downloadbar -und wenn die Meldung kommt, dass die Anzahl der täglichen Downloads erreicht sei, einfach mal den Browsercache löschen. Dann gehts wieder weiter 🙂

Eine, wie ich finde, sehr informative Seite zur Elektrotechnik und Elektronik ist die Webseite www.elektroniktutor.de. Hier werden sehr viele Themen vorgestellt und sehr anschaulich und ausführlich behandelt. Für mich eine schöne Perle im Internet 🙂