Elektrotechnik Band 1
Energie und Leistung Spannung, Strom und Widerstand Schaltungsarten, einfache Messungen Quellen, Spannungsfall, Temperatureinfluss Wärmeapparate
Energie und Leistung Spannung, Strom und Widerstand Schaltungsarten, einfache Messungen Quellen, Spannungsfall, Temperatureinfluss Wärmeapparate
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Lernkarten
Was ist Elektrizität?
Die Elektrizität ist eine Form der Energie. Weitere wichtige Energieformen sind; thermische-, mechanische-, chemische- und Strahlungsenergie.
Welche Vor- und Nachteile besitzt die elektrische Energie?
Die grosse Bedeutung der elektrischen Energie liegt darin dass sie sich besonders leicht in andere Energieformen umwandeln und gut transportieren lässt. Leider lässt sich die elektrische Energie kaum Speichern.
Wann besitzt ein Körper eine hohe thermische Energie?
Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto grösser ist seine thermische Energie, z.B. siedendes Wasser.
Nennen Sie einige Beispiele, wo die chemische Energie in der Elektrotechnik eine Rolle spielt.
- - Primärelemente, wie z.B. ein Kohle-Zink-Batterie
- Sekundärelemente (Akkumulatoren), wie z.B. Bleiakkus, NiMH-Akkus, NiCd-Akkus, Lithium-Ionen-Akkus
Wo kann ein Elektrofachman mit der Strahlungsenergie in Verbindung kommen?
Bei Fotoelementen (Solarzellen), bei Lecuhtmitteln (Glimmlämpchen, Entladungslampen, Glühlampen, usw.)
Lässt sich physikalisch betrachtet Energie erzeugen?
Energie lässt sich grundsätzlich nicht erzeugen, sondern nur in eine andere Form umwandeln.
Welche drei Energieträgerarten werden für die Erzeugung von elektrischer Energie unterschieden?
- Kernenergie
- nicht erneubare Energie (Erdöl, Erdgas, Kohle)
- erneuerbare Energieträer (Sonnenenergie, Windenergie, Wasserkraft, Biomasse)
Was wird in der Technik als Nutzenergie bezeichnet?
Diejenige Energie, die mit einem Gerät erzeugt werden soll.
Nennen sie drei Vorteile der elektrischen Energie.
- Gut transportierbar
- Keine unerwünschte Abfälle
- Leicht in andere Energieformen umwandelbar
Nennen Sie drei Nachteile der elektrischen Energie.
- Nicht wirtschaftlich speicherbar
- Unsichtbar -> Gefahren
- Erzeugung kann Umwelt belasten
Welche vier Spannungsebenen unterscheidet man bei der elektrischen Energieübertragung?§
- Höchstspannung (380kV; 220kV)
- Hochspannung (50-150 kV meist 110kV)
- Mittelspannung (10-30kV)
- Niederspannung (400V;230V)
Wozu dient das Höchstspannungsnetz?
Diese Netze dienen dem Transport elektrischer Energie über grosse Entfernungen z.B. innerhalb Europas.
Was bedeuten die Begriffe Energie und Arbeit?
Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Energie ist allgemein ein Zustand. Arbeit ist ein Vorgang. Durch Arbeit kann eine andere Energieform erzeugt werden.
Welche Energieeinheiten lassen sich gleichsetzen?
1 Ws=1 Nm= 1J
Wie vbiel Joule hat eine Kilowattstunde?
1kWh = 1x1000Wx 3600s= 3'600'000Ws = 3.6x106Ws=3.6x106J
Wie wird in der Physik der Wirkungsgrad definiert?
Als Wirkungsgrad einer Energieumwandlung bezeichnet man das Verhältnis von abgegebener Energie zur zugeführten Energie. Ein guter Verbraucher (Energiewandler) zeichnet sich durch einen guten Wirkungsgrad aus. Der Wirkungsgrad ist stets kleiner als 1 bzw. 100%.
Bei welchen Apparaten entspricht die Bemessungsleistung der aufgenommenen Leistung?
Heizgeräte allgemein, Wassererwärmer, Kochfelder, Lampen, Lötkolben, usw.
Welche Leistung steht bei Generatoren und Transformatoren auf dem Typenschild?
Die abgegebene elektrische Leistung.
Welche Einzelteile gehören zu einem elektrischen Stromkreis?
- Spannungsquelle
- Hin- und Rückleiter
- Verbraucher
- Schalter
Wann fliesst grundsätzlich in einem elektrischen Stromkreis ein Strom?
Es kann nur bei geschlossenem Stromkreis ein Strom fliessen.
Nennen Sie eingige Materialien die den elektrischen Storm leiten.
Kupfer, Aluminium, Eisen, Wolfram, Kohle, Salzwasser, usw. Allgemein: Alle Metalle, Kohle, elektrisch leitende Flüssigkeiten (Elektrolyte)
Aus welcehen drei Bestandteilen sind Atome aufgebaut?
- Protonen
- Neutronen
- Elektronen
Aus welchen Bestandteilen besteht ein Atomkern?
- Protonen
- Neutronen
Welche Ladung besitzt ein Elektron?
Eine negative Ladung.
Welche Anzahl Protonen und Elektronen sind in einem Atom vorhaden?
Ein Atom besitzt steits gleiche viele Protonen wie Elektronen. Sie wirken dadurch nach aussen elektrisch neutral.
Wie werden Atome und Atomgruppen bezeichnet, die nicht die gleiche Anzahl Protonen und Elektronen besitzen?
EElektrisch geldanene Atome oder Atomgruppen bezeichnet man als Ionen.
Was entsteht zwischen zwei gleiche Ladungen?
Es entsteht eine abstossende Kraftwirkung.
Wann entsteht eine anzihende Kraftwirkung?
Zwischen ungleich geladenen Stellen.
Wie lässt sich die elektrische Spannung umschreiben?
Das Ausgleichsbestreben zwischen verschiedenen LAdungen nennt man elektrische Spannung. Sie ist auch die Ptenzialdifferenz zwischen unterschiedlich geladenen Stellen.
Zwischen welchen Stellen tritt eine elektrische Spannung auf?
Eine elektrische Spannung tritt immer zwischen ungleich geladenen Stellen auf. Die elektrische Spannung bzw. der Druck auf die freien Elektronen ist die Ursache ihrer Fortbewegung.
Nennen Sie fünf Varianten, wie eine elektrische Spannung erzeugt werden kann. Geben Sie jeweils auch ein passendes Beispiel an.
- Induktion -> Generator in einem Kraftwerk
- Chemische Spannungserzeugung -> Akkumulator
- Erwärmung der Verbindungsstelle von zwei verschiedenen Metallen -> Thermoelement
- Lichteintritt in das Fotoelement (Photovoltaik) -> Solarzelle
- Druck auf Kristalle -> Drucksensoren
Welche grundlegende Gemeinsamkeit haben alle fünf Varianten?
Bei jeder Spannungsquelle werden unter Energieaufwand negative und positive Ladungen, die in allen Stoffen sind, voneinander getrennt.
Wie werden Voltmeter in einem Stromkreis geschalten?
Voltmeter werden immer parallel in den Strokreis geschaltet. Z.B. parallel zu Spannungsquelkle oder zu einem Verbraucher.
Für das Arbeiten an elektrischen Anlagen lautet eine der fünf Sicherheitsregeln, dass die Spannungsfreihet überprüft werden soll. Womit kann dieser Forderung nachgekommen werden?
Voltmeter, Phasenprüfer, Prüfvolmeter
Welche Ladungsträger sind für den Stromfluss a) in Metallen b) in Elektrolyten und c) in Gasen vorhanden?
- a) Elektronen
- b) Ionen
- c) Elektronen und Ionen
Definieren Sie den elektrischen Strom.
Das Ausgleichen elektrischer Ladungen nennt man elektrischen Strom. Die elektrische Stromstärker I ist die durch einen Leiterquerschnitt bewegte Ladung Q (As) pro Zeit t (s).
In welche Richtung fliesst der elektrische Strom?
Vom Pluspol zum Minuspol.
In welche Richtung bewegen sich die Elektronen?
Die Elektronen gehehn von der Stelle mit dem Elektronenüberschuss (Minuspol) zur Stelle mit dem Elektronenmangel (Pluspol) .
Nennen Sie einige Wirkungen vom elektrischen Strom
- Wärmewirkung
- Mangetische Wirkung
- Lichtwirkung
- Chemische Wirkung
- Wirkung auf Menschen und Tiere
Wofur steht die Abkürzung DC?
Gleichstrom ( Direct Current)
