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Elektrotechnik

Eine nirgends angeschlossene Leuchtstofflampe in der Nähe einer Hochspannungsleitung leuchtet aufgrund des sich ständig ändernden elektrischen Feldes

Die sehr rasche Entwicklung der Elektrotechnik und ihr Eindringen in alle anderen technischen Bereiche sind darauf zurückzuführen, daß sich die elektrische Energie mit nur geringen Verlusten über große Entfernung fortleiten läßt und ihre Umwandlung in andere Energieformen jederzeit möglich und leicht steuerbar ist.
Bei der vielseitigen Anwendung der Elektroenergie fällt es schwer, einen Überblick zu geben und die wichtigsten Gebiete zu nennen. An die Erzeugung der elektrischen Energie in den Kraftwerken schließt sich ihre Übertragung und Verteilung an; Hochspannungstechnik und elektrische Energieanlagen mit dem Starkstromanlagenbau sind die unmittelbar hierzu gehörigen technischen Gebiete.
Die Umwandlung elektrischer Energie läßt sich in folgende Bereiche aufgliedern: Elektromaschinenbau und Antriebstechnik, worunter der elektromechanische Antrieb von Arbeitsmaschinen, einschließlich der Haushaltsmaschinen, und seine Steuerung zu verstehen sind, Elektrowärme- und Kühltechnik, Beleuchtungstechnik und Elektrochemie, mit der Elektrolyse zur Herstellung von Leichtmetallen sowie zur Reindarstellung von Schwermetallen und der Galvanotechnik zur elektrolytischen Oberflächenbehandlung.
Die elektrische Messtechnik umfasst die Messverfahren für elektrische und nicht elektrische Größen und ist damit Grundlage der Steuerungs- und Regelungstechnik, die in den großen Bereich der industriellen Elektronik zum Steuern von Arbeitsprozessen und zur automatischen Güterproduktion übergreifen.
Elektronische Bauelemente und Verfahren bilden aber auch die Grundlage von Datenverarbeitungsanlagen. Der Nachrichtentechnik zur drahtgebundenen und drahtlosen Übertragung von Signalen, in die mit Hilfe der Elektroakustik auch Schallwellen umgewandelt werden können, lassen sich Hör- und Fernsehfunktechnik zuordnen. Damit wird keine andere Energieform im täglichen Leben so vielseitig angewendet und ist für eine moderne, lebendige Arbeit sparende Technik so unerlässlich wie die Elektroenergie, so daß alle Probleme ihrer Erzeugung und Anwendung im Brennpunkt der Entwicklung stehen.

Elektrotechnik ist eine Ingenieurwissenschaft, die sich mit der Forschung und der Entwicklung sowie der Produktionstechnik von Elektrogeräten befasst, die auf elektrischer Energie beruhen. Hierzu gehören der Bereich der Wandler, die elektrischen Maschinen und Bauelemente sowie Schaltungen für die Steuer-, Mess-, Regelungs-, Nachrichten-, Geräte- und Rechnertechnik bis hin zur technischen Informatik und Energietechnik.

Die klassische Einteilung der Elektrotechnik war die Starkstromtechnik, die heute in der Energietechnik und der Antriebstechnik ihren Niederschlag findet, und die Schwachstromtechnik, die sich zur Nachrichtentechnik formierte. Als weitere Gebiete kamen die elektrische Messtechnik und die Automatisierungstechnik sowie die Elektronik hinzu. Die Grenzen zwischen den einzelnen Bereichen sind dabei vielfach fließend. Mit zunehmender Verbreitung der Anwendungen ergaben sich zahllose weitere Spezialisierungsgebiete. In unserer heutigen Zivilisation werden fast alle Abläufe und Einrichtungen elektrisch betrieben oder laufen unter wesentlicher Beteiligung elektrischer Geräte und Steuerungen.

Energietechnik

Voltasche Säule

Die elektrische Energietechnik (früher Starkstromtechnik) befasst sich mit der Gewinnung, Übertragung und Umformung elektrischer Energie und auch der Hochspannungstechnik. Elektrische Energie wird in den meisten Fällen durch Wandlung aus mechanisch-rotatorischer Energie mittels Generatoren gewonnen. Zur klassischen Starkstromtechnik gehören außerdem der Bereich der Verbraucher elektrischer Energie sowie die Antriebstechnik. Zu dem Bereich der Übertragung elektrischer Energie im Bereich der Niederspannung zählt auch der Themenbereich der Elektroinstallationen, wie sie unter anderem vielfältig im Haushalt zu finden sind.
Klassische Teilgebiete der Energietechnik oder Unterrichtsfächer an Fachschulen und Hochschulen sind unter anderem die Elektrische Energieverteilung, Netzleittechnik, Kraftwerkstechnologien, Produktion elektrischer Energie, Elektrische Maschinen, Energiespeichertechnologien, Leistungselektronik, Installationstechnik, Schutztechnik in Energienetzen, Energiewirtschaft, Smart Grids, Erneuerbare Energien.

Antriebstechnik

Die Antriebstechnik, früher ebenfalls als „Starkstromtechnik“ betrachtet, setzt elektrische Energie mittels elektrischer Maschinen in mechanische Energie um. Klassische elektrische Maschinen sind Synchron-, Asynchron- und Gleichstrommaschinen, wobei vor allem im Bereich der Kleinantriebe viele weitere Typen bestehen. Aktueller ist die Entwicklung der Linearmotoren, die elektrische Energie ohne den „Umweg“ über die Rotation direkt in mechanisch-lineare Bewegung umsetzen. Die Antriebstechnik spielt eine große Rolle in der Automatisierungstechnik, da hier oft eine Vielzahl von Bewegungen mit elektrischen Antrieben zu realisieren sind. Für die Antriebstechnik wiederum spielt Elektronik eine große Rolle, zum einen für die Steuerung und Regelung der Antriebe, zum anderen werden Antriebe oft mittels Leistungselektronik mit elektrischer Energie versorgt. Auch hat sich der Bereich der Lastspitzenreduzierung und Energieoptimierung im Bereich der Elektrotechnik erheblich weiterentwickelt.

Nachrichtentechnik

Hauptartikel Nachrichtentechnik

Mit Hilfe der Nachrichtentechnik, auch Informations- und Kommunikationstechnik (früher Schwachstromtechnik) genannt, werden Signale mit elektromagnetischen Wellen als Informationsträger von einer Informationsquelle (dem Sender) zu einem oder mehreren Empfängern (der Informationssenke) übertragen. Dabei kommt es darauf an, die Informationen so verlustarm zu übertragen, dass sie beim Empfänger erkannt werden können (siehe auch Hochfrequenztechnik, Amateurfunk). Wichtiger Aspekt der Nachrichtentechnik ist die Signalverarbeitung, zum Beispiel mittels Filterung, Kodierung oder Dekodierung.
Klassische Teilgebiete der Nachrichtentechnik oder Unterrichtsfächer an Fachschulen und Hochschulen sind unter anderem die Kommunikationstheorie, Signaltheorie, Digitale Signalverarbeitung und Signalwandlung, Antennentechnik, Funktechnik, Mobilfunk, Hochfrequenztechnik & Mikrowellentechnik, Elektromagnetische Verträglichkeit, Satellitentechnik, Kodierungstheorie.

Siehe auch

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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 04.03. 2020