std.ee — Elektrotechnik

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Drei Units für die alltägliche Elektrotechnik: Konstanten und Vorsätze, Gleichstromnetzwerke, Wechselstrom mit komplexer Rechnung. Sie sind für Auslegung und Nachrechnung gedacht — Leitungsquerschnitt, Spannungsfall, Filtergrenzfrequenz, Blindleistungskompensation.

std.ee selbst ist keine Unit, sondern ein Verzeichnis; importiert wird immer eine konkrete Unit.

Quelle: std/ee/

Units im Überblick

Unit Import Inhalt
std.ee.const import std.ee.const; Naturkonstanten nach SI 2019, SI-Vorsätze als exakte Zehnerpotenzen, Flächen- und Kreisfrequenz-Umrechnung, Fehlerwert
std.ee.dc import std.ee.dc; Ohm, Leistung, Reihen- und Parallelschaltung, Spannungs- und Stromteiler (belastet und unbelastet), Leitungen, Temperaturgang, reale Quelle
std.ee.ac import std.ee.ac; Blindwiderstände, komplexe Impedanz über std.complex, Reihen-RLC, Resonanz und Güte, Effektivwerte je Kurvenform, Leistungsdreieck, Kompensation

Die durchgehenden Regeln

  • Die Einheit steht im Namen. DcWireResistanceOhm(rho, lenM, aMm2) nimmt Meter und Quadratmillimeter — die häufigste Fehlerquelle in Leitungsrechnungen ist nicht die Formel, sondern mm² gegen m². Wo eine Umrechnung nötig ist, gibt es sie als eigene Funktion (EeMm2ToM2) statt als Faktor im Kopf des Aufrufers.
  • Der Fehlerwert ist NaN, geprüft mit EeIsError. Eine 0 wäre hier untauglich: 0 V, 0 A und 0 Ω sind gültige Ergebnisse, und ein Fehler, der wie ein gültiger Wert aussieht, ist schlimmer als gar keine Antwort.
  • SI-Vorsätze sind exakte Zehnerpotenzen (EeMicro() = 1.0e-6), nicht aus Zeichenketten geparst. Ein abgeschnittener Vorsatz ist ein Rechenfehler: wer µ „ungefähr„ behandelt und unterwegs rundet, verschiebt eine Zeitkonstante um Prozente.

Drei Fallen, gegen die die API gebaut ist

Falle Was hier dagegen steht
Die Parallelformel hat einen Pol. 1/(1/R1 + 1/R2) ist für R = 0 nicht definiert — und R = 0 ist kein exotischer Fall, sondern der Kurzschluss, den man gerade nachrechnet Jede Funktion prüft das und liefert den Fehlerwert statt einer Division durch null
Der Spannungsteiler gilt nur unbelastet. Wer einen Verbraucher anhängt und trotzdem so rechnet, bekommt eine zu hohe Spannung DcVoltageDivider und DcVoltageDividerLoaded als getrennte Funktionen
Scheitelwert durch √2 gilt nur für den Sinus. Bei einem Rechteck ist der Effektivwert der Scheitelwert selbst AcRmsFromPeakSine, AcRmsFromPeakSquare, AcRmsFromPeakTriangle — kein allgemeines AcRms

Einstiegsbeispiel

unit main;
import std.ee.const;
import std.ee.dc;
import std.ee.ac;
import std.io;
import std.string;

fn main(): int64 {
    PrintLn(StrConcat("Thermospannung 300K:  ", FloatToStr(EeThermalVoltage(300.0), 5)));
    PrintLn(StrConcat("Teiler 12V 1k/2k:     ", FloatToStr(DcVoltageDivider(12.0, 1000.0, 2000.0), 3)));
    PrintLn(StrConcat("dasselbe mit 2k Last: ", FloatToStr(DcVoltageDividerLoaded(12.0, 1000.0, 2000.0, 2000.0), 3)));
    PrintLn(StrConcat("Cu 2x10m, 1.5mm2, 10A:", FloatToStr(DcVoltageDropV(10.0, DcRhoCopper(), 20.0, 1.5), 3)));
    PrintLn(StrConcat("Resonanz 10mH/100nF:  ", FloatToStr(AcResonanceHz(0.01, 100.0e-9), 1)));
    return 0;
}


Thermospannung 300K:  0.02585
Teiler 12V 1k/2k:     8.000
dasselbe mit 2k Last: 6.000
Cu 2x10m, 1.5mm2, 10A:4.597
Resonanz 10mH/100nF:  5032.9

Der Unterschied zwischen den beiden Teilerzeilen ist der Punkt: dieselbe Schaltung, einmal unbelastet mit 8 V, einmal mit 2 kΩ Last bei 6 V. Wer die unbelastete Formel für einen belasteten Teiler nimmt, liegt hier um 25 % daneben.

Was nicht enthalten ist

  • Keine Halbleiterkennlinien — Dioden, Transistoren, Kennlinienfelder. EeThermalVoltage ist die Grundlage dafür, mehr nicht.
  • Keine Netzberechnung. Maschen- und Knotenanalyse mit Gleichungssystem stehen nicht hier; für das Gleichungssystem gibt es std.linalg.
  • Keine Normtabellen — E-Reihen, Sicherungskennlinien, Verlegearten. Der zulässige Spannungsfall kommt aus der Vorschrift des Anwenders, nicht aus der Unit.

Letzte Aktualisierung: 2026-09-06 — Seite neu angelegt; erhoben aus std/ee/*.lyx, Beispiel gegen lyxc 1.2.2D übersetzt und ausgeführt.