Metallle
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Lernkarten
Wie kann die elektrochemische Korrosion verhindert werden? Nennen Sie mehrere Beispiele.
gleiche Metalle verwenden oder die Metalle einölen, einfetten, anmalen, isolieren, verzinken usw.
Warum sind alle Metalle bedeutend in der Elektro-technik?
Weil sie elektrisch leitend sind.
Was sind Erze?
Metallhaltige Gesteine Aus Erzen werden Metalle gewonnen.
Welche drei grundsätzlichen Erzarten gibt es?
-Metallkarbonate (Verbindung mit Kohlenstoff)
-Metallsulfide (Verbindung mit Schwefel)
-Metalloxide (Verbindung mit Sauerstoff)
Wie werden Erze gewonnen?
ln Verbindungen mit anderen Stoffen oder als reine Stoffe (Gold) Tagebau, Untertagebau, Stollen, Lagerstätten
Wo werden Erze gewonnen?
Stollen, Lagerstätten, Tagebau, Untertagebau
Welche Metallverarbeitungsarten gibt es?
ziehen, pressen, walzen, schmieden
Welche mechanischen Eigenschaften werden bei Metallen unterschieden?
Härte, Sprödigkeit, Festigkeit in bezug auf Druck, Zug, Bie-gung usw. Dies
Zu welcher Eigenschaftsart gehören die folgenden Begriffe: wärmeleitend, Ausdehnung, Schmelzpunkt
Dies sind thermische Eigenschaften.
Zu den elektrischen Eigenschaften gehört z. B. der spezifische Widerstand. Ist der spezifische Wider-stand gross oder klein, wenn ein Material gut leitet?
Klein
Kupfer hat z. B. einen spezifischen Widerstand von 0,0175 Omm21m
Nennen Sie chemische Eigenschaften.
Korrosionsbeständigkeit, Säure-und Laugenbeständigkeit
Beschreiben Sie, was mit technologischen Eigen-schaften gemeint ist.
Für Metalle stellen sich bezüglich der technologischen Eigen-schaften z. B. die folgenden Fragen: -Ist löten oder schweissen möglich? -Lässt sich das Metall kalt oder warm verformen? -Lässt sich das Material giessen?
Beschreiben Sie die Kupfergewinnung vom Erz bis zum elektrisch brauchbaren Kupfer
Erz ausgraben, aufbereiten d. h. die Metallkonzentration erhö-hen, ev. rösten (Schwefel entziehen), das Erz reduzieren, mittels Elektrolyse das Elektrolytkupfer herstellen. Beim nas-sen Weg kann das Erz chemisch gelöst werden. Anschlies-send wird mit der Elektrolyse weitergefahren.
Welche Kupferart wird für die Elektrotechnik benützt? Wie wird die Reinheit dieser Kupferart angegeben?
Elektrolytkupfer
ln Prozent bzw. indirekt mit dem spezifischen Widerstand.
Geben Sie den spezifischen Widerstand, die elektri-sche Leitfähigkeit und den Temperaturkoeffizienten von Kupfer an. Wie gross sind die Dichte und der Schmelzpunkt?
0.0175 nmm2 Im
57 m I (nmm2)
0.004 1 I K
8.9 kg I dm3
1083°C
Welche zwei Punkte sind beim Löten von Kupfer speziell zu beachten?
Lötstelle gut reinigen richtige Temperatur zum Löten verwenden
Unter welcher Voraussetzung darf die Stromdichte in einem Kupferleiter erhöht werden?
Bei speziell guter Kühlung, z.B. AP Installation
Warum ist der Cu-Draht bei Gummiisolation verzinnt?
Vom Vulkanisieren (auch bei Kunstgummi) enthält der Gummi Schwefel und dieser greift das Kupfer an. Durch die Verzinnung wird die direkte Berührung zwischen Kupfer und Gummi verhindert.
Kupfer bildet bei trockener Luft eine bräunliche Oxid-schicht. Wie heisst diese Schicht?
Patina
Nennen Sie 10 verschiedene Anwendungen von Kupfer in der Elektrotechnik.
Draht, Seil, Litze, Kabel, Schiene, gedruckte Schaltungen, Legierungen, Klemmen, Schleifkontakte, Kontakte, Folien, Schleifringe, Kollektoren
Begründen Sie, warum Aluminium in der Elektrotech-nik eine recht grosse Bedeutung hat.
Leichtmetall, guter Leiter, preisgünstig, gut bearbeitbar, korro-sionsbeständig
Wie gross ist der spezifische Widerstand von Alumi-nium?
0.029 nmm2/ m
Welches ist der minimal zulässige Aluminium-Drahtquerschnitt in Hausinstallationen?
2.5 mm2
Wofür sind Aluminiumleiter nicht gestattet in Hausin-stallationen, Begründung?
Für ortveränderliche und bewegliche Leiter. Als Litze wäre die Gefahr des Drahtbruchs zu gross.
Welches Problem entsteht, wenn Cu-Leiter mit Al-Leiter zu verbinden sind? Wie kann das Problem gelöst werden?
Beim Zutritt eines Elektrolyten entsteht ein Korrosionselement und das Aluminium korrodiert zwangsläufig. Lösung: Es müssen spezielle Verbinder beim Übergang von Kupfer auf Aluminium verwendet werden.
Beschreiben Sie grob die Aluminiumgewinnung vom Erz bis zum elektrisch verwendbaren Aluminium.
Bauxit ausgraben, aufbereiten zu Tonerde, die Tonerde in Kryolithschmelze mittels Elektrolyse zu Aluminium reduzieren.
Was versteht man unter eloxieren?
Eloxieren wird auch als anodische Oxidation bezeichnet. Eloxieren dient zur Verstärkung der Aluminium-Oxidschicht Dadurch wird das Metall besser geschützt. Zudem lässt sich das Metall einfärben.
Nennen Sie fünf Anwendungsfälle mit Aluminium in der Elektrotechnik.
Drähte, Kabel, Schienen, Kondensatoren, Rotor von KSA-Motoren, Antennen, Reflektoren usw.
Was muss man elektrisch gesehen über Silber wis-sen?
bester elektrischer Leiter, oxidiert wenig, selbstreinigend bei Kontakten
Welcher Stoff greift Silber an, was ist die Folge da-von?
Schwefel Der Übergangswiderstand wird grösser.
Wozu wird Silber in der Elektrotechnik verwendet?
Kontakte, Schmelzleiter von Schmelzsicherungen
Wie verhält sich Blei an der Luft?
Es oxidiert an der Oberfläche, diese Oxidschicht schützt das darunterliegende Material vor weiterer Oxidation.
Nennen Sie einige Verwendungszwecke von Blei in der Elektrotechnik.
Bleiakkumulatoren, Bleimäntel von Kabeln, Lötzinn
Warum dürfen Bleikabel ohne Spezialarmierung nicht auf Zug belastet werden?
Blei hat nur eine geringe Zugfestigkeit. Der Bleimantel würde verletzt werden.
Wie gross ist die Ruhespannung einer Blei-Akku-Zelle?
2v
Was ist gefährlich im Umgang mit Blei?
Blei und seine Verbindungen sind giftig.
Nennen Sie einige Verwendungszwecke von Zinn, elektrotechnisch gesehen.
Schutzüberzug bei gummiisoliertem Kupfer, Lötzinn, Bronze
Zählen Sie Anwendungen des Verzinkens auf.
Briden und allgemein Befestigungsmaterial, Schrauben, Stahl-konstruktionen wie Masten, Träger, Schaltkasten, Kabelarmie-rungen, Abdeckbleche
Beschreiben Sie grob die Stahlherstellung von der Erzgewinnung bis zum brauchbaren Stahl.
Eisenerz ausgraben, aufbereiten, im Hochofen mit Koks redu-zieren, im Sauerstoft-Aufblaseverfahren zu Stahl weiterverar-beiten.
Was wird im Hochofen gewonnen?
Roheisen mit zuviel Kohlenstoff, Schlacke, Gichtgas
