Werkstoffkunde für Elektroingenieure (PDF)

Aufgabenbereich und Stoffgebiet einer elektrotechnischen Werkstoffkunde. Die chemischen Elemente Die Elektrotechnik beschäftigt sich bekanntlich mit elektrischen und magnetischen Feldern, Strömen und Flüssen, ihrer Erzeugung aus mechanischer, thermischer oder chemischer Energie, ihrer Ausbreitung und gegenseitigen Wechselwirkung sowie schliesslich mit ihrem Verbrauch, d. h. ihrem Übergang bzw. Rückweg in die genann­ ten anderen Energieformen. Am Anfang einer Werkstoffkunde 1) für Elektrotechnik steht demnach die Frage, wie sich die Anwesenheit von Materie mannigfacher Art auf diese Zusammenhänge und Vorgänge auswirkt, wie sie also das Entstehen und Vergehen, die Gestaltung und gegenseitige Verknüpfung der Felder und Ströme be­ einflusst. Nicht minder interessieren zugleich die vorübergehenden oder bleibenden Veränderungen, die die beteiligte Materie selbst dabei erleidet, in Anbetracht der in ihr auftretenden elektrischen, mechanischen und thermischen Beanspruchung oder elektrochemischen Prozesse. Der unmittelbare Einfluss der Materie findet bei der mathematischen Formulierung physikalischer, insbesondere elektrotechnischer Zusammenhänge bekanntlich dadurch seinen Ausdruck, dass in den Gleichungen irgendwelche Parameter erscheinen, die die Eigenschaften der beteiligten Stoffe in die Betrachtung einbeziehen. Solche, die Materialeigenschaften kennzeichnenden Grössen sind z. B. die Dielektrizitätskonstante (Permittivität), die elektrische Leitfähigkeit u. a. m. , wie sie etwa bei der Berechnung der Verluste in einem Kondensator oder im Eisenkern einer stromdurchflossenen Spule, der Dämpfung elektromagnetischer Schwingungen in irgend einem Medium, der Strom­ verteilung in einem Leitersystem und bei zahllosen anderen Beispielen auftreten.