Hallo
Meine Frage bezieht sich auf die E-Technik als Hobby oder Auffrischung
bzw. Erweiterung was man mal in der beruflichen Ausbildung - also
ausdrücklich nicht aus den Universitären oder ähnlichen Hochschulumfeld-
erlernt hatte.
Die Schule und Ausbildung ist schon lange vorbei und ich war nie der
Überflieger in der Mathematik - vieles (alles) was Stoff oberhalb der
neunten Klasse (Realschule oder vergleichbares) ist nie umfassend
verstanden worden oder einfach vergessen gegangen.
Das ganze bezieht nur aus rein privaten Interesse und Verstehen wollen
und hat nichts mit den Beruf oder irgendwelchen Prüfungen zu tun,
zeitaufwand ist also wenig relevant und Leistungsruck ist kein Thema,
also darf nicht vorhanden sein - es soll wenigsten ein wenig Spaß machen
(Freizeit !).
Jetzt zur eigentlichen Frage:
Wenn man die erweiterten Grundlagen der theoretischen und auch
praktischen E-Technik einmal abgehandelt und verstanden hat wird es sehr
schwierig sich weiter zu bilden.
Entsprechende mir bekannte Literatur ist leider meist sehr theoretisch
und verlangt immer ein umfangreiches Mathematisches Wissen.
Ich suche jetzt eine Lehrmethode (Literatur, Links, Videos...) wo anhand
der E-Technik die erforderliche Mathematik erklärt wird z.B. e-Funktion
bei der Kondenstorladung - und zwar vorrangig das wie und warum der
Mathematik dahinter und weniger die meist einfach zu verstehenden (mir
fast immer bekannten) physikalischen Vorgänge aber eben immer angelehnt
an den tatsächlichen Vorgängen und eben nicht abstrakt nur mit irgendwie
"her gezauberten" Zahlen.
Mir ist nur wichtig die Mathematik wie sie in der E-Technik verwendet
wird zu verstehen und nutzen zu können - also z.B. das bei den Komplexen
Zahlen dann auch nur "j" verwendet wird und "i" einfach außen vor
gelassen wird und auch genau erklärt wird wie und warum man diese
Komplexen Zahlen in der E-Technik -und eben nicht allgemeinen
Mathematik- benötigt und was die praktischen Vorteile sind.
Ich hoffe das ich mich einigermaßen deutlich ausgedrückt habe.
Nobbie
Nobbie schrieb:> Ich suche jetzt eine Lehrmethode (Literatur, Links, Videos...) wo anhand> der E-Technik die erforderliche Mathematik erklärt wirdNobbie schrieb:> Mir ist nur wichtig die Mathematik wie sie in der E-Technik verwendet> wird zu verstehen und nutzen zu können
Hallo,
das Wesentliche an der Mathematik ist ja gerade, dass sie von konkreten
Objekten abstrahiert.
2 Äpfel plus 3 Äpfel ergibt 5 Äpfel
2 Taler plus 3 Taler ergibt 5 Taler
Wenn Du mehr über die Äpfel oder Taler nachdenkst, als über die
grundlegenden mathematischen Sachverhalte, lernst Du etwas über Äpfel
oder Taler, aber nicht über Mathematik.
Lerne die für Elektronik relevante Mathematik (Auflösen von Gleichungen,
komplexe Zahlen zum eleganten Umgang mit trigonometrischen Funktionen,
Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, usw.). Aber ob als
Anwendung ein Pendel schwingt oder die Ladung in einem Schwingkreis, ist
weniger wichtig. Denke mal darüber nach.
Hallo
Michel W. was du da verlinkt hast sieht eigentlich gut aus - passt aber
leider nur schlecht zu meinen persönlichen Lebensumständen.
Und wie hoffentlich deutlich genug dargestellt : Ich benötige keinen
Abschluss oder Nachweis - ich möchte es "nur" verstehen, anwenden und in
optimalen Falle sogar davon begeistert sein. Auch kommt mir die
Kursdauer von einen Monat sehr kurz vor - doch nur Pauken um irgendeinen
" Schein mit ECTS-Kreditpunkten" zu erhalten?
Das ist eben nicht mein Ziel
Trotzdem besten Dank für den Hinweis er vielleicht anderen helfen kann.
Alexander S.
Ich glaube zu verstanden wie dein Gedankengang ist - und mir erscheint
er sogar vollkommen korrekt zu sein und in kleinen Schritten gehe ich
auch diesen Weg, es gibt zu Glück sehr viele gute Videotutorials und
auch einige ,leider wenige, gut verständliche Abhandlungen in
Fachbüchern zur Meisterausbildung im E-Technik Bereich(die sich halt nah
an der "echten" Praxis orientieren und von den Wissensstand und den
"typischen" Lernverhalten eines Facharbeiters ausgehen) zu den einzelnen
mathematischen Themen.
Aber wenn ich dann in die "härteren" Gebiete der E-Technik auch von der
Berechnungsseite her einsteigen möchte wird man mit gefühlt mit alle
Mathematik auf einmal erschlagen und es wird meist sehr wenig anhand der
praktischen E-Technik erklärt bzw. in einen erkennbaren Zusammenhang
gebracht.
Dein durchaus verständliches Beispiel mit den Äpfeln und Talern ist
eben, zumindest für mich, nicht einfach auf die viel höher liegende
Ebene der "Hardcore" E-Technik zu transformieren.
Um mal bei den Pendel / Schwingkreis Beispiel zu bleiben:
Da sieht man was (Pendel), bzw. hat als Praktiker und bastelnder
Funkamateur (Schwingkreis) ein Gefühl dafür bzw. praktische Erfahrungen
durch eigenes erleben und Erfolge oder auch Misserfolge bei
funktionierenden oder auch nicht funktionierenden Schaltungen wo man
selbst mal ein wenig herumgefuchtelt hat.
Auch hat man schon tatsächlich durch Anwendung einfacher Formeln und
Mathematik etwas (der Schwingkreis schwingt auf einer anderen
Frequenz)in praktische und der Berechnung entsprechende Ergebnisse
umgesetzt.
Und anhand von solch "Handfesten" und echten Anwendungen das
Mathematische Werkzeug kennen und nutzen zu lernen ist für mich, so
meine ich, der deutlich verständlichere und (im positiven Sinne - nicht
aus Faulheit) leichtere Weg. (?)
Nochmals weil es sich viele scheinbar nicht vorstellen können:
Es geht mir nicht um Abschlüsse, Befähigungen, Titel, irgendwelche
Scheine oder um beruflich Karriere sondern um das verstehen und
beherrschen der in der fortgeschrittenen E-Technik notwendigen
Mathematik an sich und das eben auf die Praxis bezogen.
Aber auch an dir Alexander:
Vielen Dank für die Hinweise und Empfehlungen die mir zeigen das ich mit
den Weg den ich augenblicklich zu gehen versuche nicht ganz falsch
liege, auch wenn ich irgendwie das Gefühl habe das es doch einen, für
mich und meine Ansprüche, bessern geben müsste.
Wühlhase:
Mein Ziel ist es das ich zu den, von mir, recht gut verstanden
physikalischen Vorgängen in der praktisch genutzten E-Technik (das
vorhandene Bauchgefühl und tatsächlich vorhandene "Verstehen" was da
abläuft) auch den Mathematischen Unterbau beherrsche und so noch
tieferes "echtes" Verständnis über zu den Zusammenhänge, die man wohl
viel besser mittels der Mathematik, als mit einen undefinierten
"Bauchgefühl" beschreiben kann, erlange um dann damit irgendwann
"richtig tiefes" Verständnis zu erlangen.
Zu Dennis: ???
Nobbie
Wer die E-Technik verstehen will muss auch die Mathematik verstehen...
Das gilt für jedes Teilgebiet der Physik. Ein Pendel kannst du dir
einfach vorstellen und die Ruhelage ist wahrscheinlich offensichtlich,
allerdings gibt es viel komplexere Systeme in der E-Technik. Dort gibt
es eventuell mehrere Ruhelage, oder das System ist nicht linear und muss
vorher erst linearisiert werden. Dann ist auch wichtig wie verhält sich
das System in der Nähe der Ruhelage. Und weil hier gerne der Praxisbezug
hergenommen wird... Nur weil es nicht die Praxis eines Facharbeiters ist
heißt es nicht, dass es nur sinnlose Theorie ist, sondern es ist die
Praxis eines Ingenieurs. Wenn du die Elektrotechnik verstehen willst,
dann wirst du dich auch mit komplexer Mathematik auseinandersetzen und
physikalischen Grundlagen, welche auf viele Gebiete der Physik zu
übertragen sind, z. B. Maxwellsche Gleichungen
Nobbie schrieb:> Mir ist nur wichtig die Mathematik wie sie in der E-Technik verwendet> wird zu verstehen und nutzen zu können - also z.B. das bei den Komplexen> Zahlen dann auch nur "j" verwendet wird und "i" einfach außen vor> gelassen wird und auch genau erklärt wird wie und warum man diese> Komplexen Zahlen in der E-Technik -und eben nicht allgemeinen> Mathematik- benötigt und was die praktischen Vorteile sind.
Theoretische Elektrotechnik benutzt die Errungenschaften der
Mathematik*, und so auch die komplexen Zahlen. Dabei wird sqrt(-1) mit
"j" bezeichnet, weil "i" in der Elektrotechnik für Strom reserviert ist.
Die komplexe Zahl besteht aus zwei Zahlen, und diese Eigenschaft
ermöglicht z.B. die Prozesse, wo Spannung und Strom zeitlich versetzt
sind (Phasenverschiebung), mathematisch viel einfacher zu beschreiben
und zu berechnen, als ohne K.Z.
Und die e-Funktion der Kondensatorentladung ist auch das Ergebnis der
Lösung einer einfachen Differentialgleichung.
- - - - -
* "Jede Wissenschaft bedarf der Mathematik, die Mathematik bedarf
keiner." -- Jakob Bernoulli (1654-1705)
> Ich hoffe das ich mich einigermaßen deutlich ausgedrückt habe.
Das was du willst ist nicht moeglich. Mathematik ist eine Sprache.
Genauso wie Deutsch oder Englisch. Es ist nicht das auswendig lernen von
Rechenwegen wie man es noch in der Schule gelernt hat. Du koenntest
genauso verlangen nur die 30% der englischen Sprache zu erlernen die
Shakespeare verwendet hat weil du niemals vor hast den Wirtschaftsteil
der Times zu lesen sondern halt nur "To much adu about nothing II"
schreiben willst. Das geht genauso wenig.
Allerdings hast du natuerlich das Bonusproblem das Fachbuecher ab einem
gewissen Level in Deutschland gerne ganz besonders unverstaendlich
geschrieben werden. Das ist Absicht weil die ollen Knacker die eben
nichts anders im Leben koennen als z.B Mathematik und sich damit besser
fuehlen. (Aus dem gleichen Grund sagen Segler auch nicht links und
rechts) Die schreiben die Buecher ja nicht mit dem Ziel Wissen zu
vermitteln sondern um vor Fachkollegen zu glaenzen.
Es kann daher zielfuehrender und einfacher sein Fachbuecher in English
zu lesen oder aber alte Buecher aus der DDR zu besorgen.
Olaf
hey,
ich kann mich meinen vorrednern nur anschließen. das was du willst setzt
voraus, dass die e-technik inhalte gleichmäßig schwerer werden. dem ist
jedoch nicht so... sobald man ca. die zusammenschaltung von widerständen
hinter sich gelassen hat, werden die inhalte sprunghaft komplexer
(mathematisch gesprochen).
die krux ist daher, dass man sich die mathematik mühselig erarbeiten
muss bis man einen stand erreicht hat, die komplexen inhalte adequat
beschreiben zu können... bis du diesen stand erreicht hast, kommen halt
eben mathematische zusammenhänge, die noch nichts mit der praxis zu tun
haben, weil
- diese notwendiges vorwissen sind, um dann die komplizierten sachen zu
verstehen
- diese so vereinfacht sind, damit man als anfänger ne chance hat und
man dann später immer mehr vereinfachungen wegfallen lassen kann.
daher: wenn du wirklich interesse hast das richtig zu verstehen, nimm
dir den tip mit loviscach oben zu herzen. das sind eines der besten
videos zur ing mathe die ich kenne. er erklaert das sehr gut und
beschränkt das wissen wirklich auf das noetigste, was ein ing können
sollte... (persönlich finde ich sogar lässt er zu viel theorie weg...
aber dann wuerden die inhalte wiederum sehr viel anstrengender werden)
sehr viel praxisnäher als das wird es also nicht... oder du lässt wieder
essentielles grundlagenwissen weg
lg
Georg M. schrieb:> Dabei wird sqrt(-1) mit "j" bezeichnet, weil "i" in der Elektrotechnik> für Strom reserviert ist.
Diese Definition funktioniert zwar für die meisten Dinge und ist relativ
intuitiv. Leider ist die anschauliche Definition wie so oft in der
Mathematik falsch (korrekt ist i^2=-1, dann sieht man das sqrt(-1)=±1
ist).
Ansonsten könnte man zeigen das 1=-1 ist, was ein Widerspruch darstellen
würde...
Nobbie schrieb:> Dein durchaus verständliches Beispiel mit den Äpfeln und Talern ist> eben, zumindest für mich, nicht einfach auf die viel höher liegende> Ebene der "Hardcore" E-Technik zu transformieren.
Ein Beispiel auf höherer Ebene ist der Vergleich elektr. Schwingkreis
mit mechanischem Pendel. Für beide gilt die gleiche
Differenzialgleichung. Ein weiteres ist Entladen eines Kondensators und
radioaktiver Zerfall.
Soweit ich es verstehe suchst Du ein Buch, wo zuerst anhand von
Beispielen aus der Elektrotechnik die Anwendung gezeigt wird und
anschliessend die notwendige Mathematik erklärt wird. Bei den meisten
Mathebüchern wird erst die (abstrakte) Mathematik erklärt und in den
Aufgaben kommen einige Anwendungen (u.a. aus der Elektrotechnik). Ein
Ausweg ist evtl. ein Buch über Elektrotechnik als Grundlage zu nehmen
und die darin verwendete Mathematik in einem Mathe-Buch nachzulesen.
Spontan fallen mir für Bücher mit Beispielen aus der E-Technik
Meyberg / Vachenauer, "Höhere Mathematik 1 und 2"
https://www.springer.com/de/book/9783540418504 und
Dirschmid, "Mathematische Grundlagen der Elektrotechnik"
https://www.springer.com/de/book/9783322832290 ein.
Beides sind aber klar Bücher für die Hochschule mit 90% Mathematik und
10% Anwendungen.
Ich habe hier gerade Kories / Schmidt-Walter, "Taschenbuch der
Elektrotechnik"
https://www.europa-lehrmittel.de/t-1/taschenbuch_der_elektrotechnik-3613/
vor mir. Da ist das Verhältnis ca. 60% E-Technik zu 40% Mathematik. Das
ist aber eher ein Nachschlagewerk und kein Lehrbuch.
Nobbie schrieb:> Ich suche jetzt eine Lehrmethode (Literatur, Links, Videos...) wo anhand> der E-Technik die erforderliche Mathematik erklärt wird z.B. e-Funktion> bei der Kondenstorladung - und zwar vorrangig das wie und warum der> Mathematik dahinter und weniger die meist einfach zu verstehenden (mir> fast immer bekannten) physikalischen Vorgänge aber eben immer angelehnt> an den tatsächlichen Vorgängen und eben nicht abstrakt nur mit irgendwie> "her gezauberten" Zahlen.
Schau dir mal die "Schaum's Outlines" an. Die sind absolut spitze und
haben einen wirklich fairen Preis.
Gib auch in jedem Heft genügend Übungsaufgaben mit Lösungen. :-)
Der Papula hat durchaus Beispiele aus der Physik und auch E-Technik.
Aber komplexe Zahlen und Differentialgleichungen sind halt ganz schnell
Leistungskurs Gymnasium Niveau und noch höher, das versteht man nicht
wenn einem die komplette Mathematik jenseits der 8 oder 9. Klasse fehlt.
Von Maxwell braucht man da gar nicht reden
Hallo
vielen dank für die Empfehlungen und Hinweise.
Es bleibt wohl nur der harte Weg erst die Mathematik zu lernen und dann
in die "tiefe" E-Technik ein zu steigen.
Na ja immerhin habe ich den Weg, aus der "Not" hinaus schon so begonnen,
und teilweise macht es mittlerweile sogar Spaß (!) bei guten
"Anleitungen", welche es zum Glück doch in größeren Mengen besonders bei
Youtube gibt.
Es scheint ja nicht gerade ein Einzelproblem zu sein das es mit der
Mathematik Probleme gibt...).
Mathematik als Werkzeug ist doch schon irgendwie "geiler Scheiß", der
einen leider in der Schule und den reinen (alten ?) Lehrbüchern unnötig
schwer und undurchschaubar "beigebracht" (oder eben auch nicht...) wurde
(und wohl auch immer noch wird ?). Das zu lesen mit den Wissen das ich
es selbst geschrieben habe wäre noch vor wenigen Wochen komisch
vorgekommen, aber vor etwa 30 Jahren hätte ich wohl gesagt: "Was für
ein Scheiß schreibt der denn, dieses blöde Kotzfach ist doch für den
Ars..."
Wobei die eigentlichen Grundideen in der Mathematik gar besonders
kompliziert sind (zumindest soweit wie ich jetzt ansatzweise
vorgedrungen bin - bis Maxwell werden wohl noch sehr viele Monate ins
Land ziehen - falls ich es überhaupt soweit bringe...), man muss sich
halt sich "nur" auf die neuen "Vokabeln" und "lustigen" Zeichen
einstellen, und den (falschen) Respekt davor und "das verstehe ich doch
nie" Ängste ablegen, was ohne Leistungs-- und Zeitdruck auch möglich ist
wie ich jetzt verstärkt in den letzten 2 oder 3 Wochen erfahren
durfte...
Ob da nicht irgendwas in unseren Bildungssystem von der Grundschule bis
zur Universität nicht was extrem falsch läuft...? Lassen wir lieber aber
das Thema mal außen vor...
"Dumm" ist halt das alles aufeinander aufbaut und man bloß nichts
vergessen werden darf da die echten Anwendungen und Aufgaben eben doch
nicht so einfach sind wie es die oft recht simplen Grundideen eigentlich
erwarten lassen.
Da hilft wohl nur üben und Training was zumindest für mich mehr Spaß
macht (machen würde)wenn damit echte "Probleme" und Aufgaben gelöst
werden können, die brauchen auch erst mal nicht aus der E-Technik zu
sein.
Es gibt wie ich feststellen durfte auch einige Bücher darüber wie schön
Mathematik sein mit einige richtig netten "Geschichten" und Erklärungen
die sogar einen Unterhaltungswert haben.
Meine Frage ist: Kennt ihr ,ergänzend, und eine Art Belohnung für sich
selbst, solche Bücher die sich eben auch mit Algebra und Analysis (hätte
nie gedacht das ich mit den zweiten Begriff irgendwie was anfangen
könnte) so "nett" und "unterhaltend" befassen und Lust auf mehr machen?
Das von Georg M. wiedergegebene Zitat bringt es wohl auf den Punkt:
* "Jede Wissenschaft bedarf der Mathematik, die Mathematik bedarf
keiner." -- Jakob Bernoulli (1654-1705)
Um so trauriger das so vielen (wie z.B. mir) die Mathematik durch
Leistungsdruck und "Den Lehrplan durch pressen" in den
Bildungseinrichtungen kaputt und zum Hassfach gemacht wurde und wie es
scheint immer noch wird, dabei ist sie nicht nur ungemein nützlich
sondern kann auch richtig Spaß machen wie ich es selbst viel zu später
(zu spät für die Berufswahl) erst feststellen durfte.
Nochmal danke an euren zum Glück größtenteils hilfreiche und nützlich
Antworten und Hinweise.
Nobbie
Alexander S. schrieb:> Aber ob als Anwendung ein Pendel schwingt oder die Ladung in einem> Schwingkreis, ist weniger wichtig. Denke mal darüber nach.
Genau, einfach immer die selben anwendungsfreien Sätze, Beweise und
Lemmas herunterbeten. 25 Jahre das selbe Skript verkaufen. Und darauf
hoffen, das zufällig doch jemand später darauf kommt alles sinnvoll
anzuwenden. Deutscher Hochschulalltag par excellence!
Nobbie schrieb:> Mein Ziel ist es das ich zu den, von mir, recht gut verstanden> physikalischen Vorgängen in der praktisch genutzten E-Technik (das> vorhandene Bauchgefühl und tatsächlich vorhandene "Verstehen" was da> abläuft) auch den Mathematischen Unterbau beherrsche und so noch> tieferes "echtes" Verständnis über zu den Zusammenhänge, die man wohl> viel besser mittels der Mathematik, als mit einen undefinierten> "Bauchgefühl" beschreiben kann, erlange um dann damit irgendwann> "richtig tiefes" Verständnis zu erlangen.
Hm...also willst du studieren. Nichts anderes beschreibst du.
Davon abgesehen, daß dir der theoretische Unterbau noch fehlt, gefällt
mir dein Vorhaben. Tieferes Verständnis von dem, wie de Welt
funktoniert, zu erlangen, ist nie verkehrt. Und es ist nie zu spät um
damit anzufangen.
Ich würde dir raten: such dir zuerst ein überschaubares Teilgebiet,
fange am Besten mit einfacher Wechselstromtechnik an.
Schau dir Induktivitäten und Kondensatoren und die mathematischen
Zusammenhänge zwischen Strom und Spannung an. Versuche zu verstehen, was
dir Ausdrücke wie U(t) sagen sollen.
Die Wechselstromtechnik ist auch eine tolle Gelegenheit, komplexe Zahlen
zu lernen. Wenn es dir am Anfang schwerfällt ist das völlig normal. Es
dauert seine Zeit, bis komplexe Zahlen auch nur normale Zahlen für einen
sind.
Ich kann dir z.B. die Reihe "Elektrotechnik für Ingenieure 1-3" sehr
empfehlen. Da gibt es gute theoretische Einführungen in die Grundlagen.
Mein Matheprofessor würde mich dafür kreuzigen, aber den Papula könntest
du dir parallel auch dazu zu Gemüte führen. Keinesfalls von vorn bis
hinten durchlesen, sondern die entsprechenden Kapitel zu dem Thema
durchgehen, daß du bearbeiten willst.
Und setz dich nicht unter Zeitdruck. Erkenntnisgewinn ist ein
langwieriger Prozeß, der aber kontinuierlich laufen muß. Ein Studium daß
zu dem Ziel führt, das du erreichen willst, dauert nicht umsonst ca.
fünf Jahre-und das immerhin mehr oder weniger in Vollzeit.