Elektrofachleute 1.1 - 1.88
LAP Vorbereitung
LAP Vorbereitung
Wie lässt sich die Wirkleistung aus Spannnung und Strom bei rein ohmischer Belastung berechenen?
P = U x I
Welche Leistung nimmt ein Widerstand auf, wenn die anliegende Spannung verdoppelt wird?
Die vierfache Leistung.
Wie verändert sich die elektrische Leistung, welche ein konstanten Widerstand aufnimmt, wenn die Stromstärke um das Dreifache vergrössert wird?
Die Leistung ändert sich quadratisch zur Stromstärke. Somit nimmt der Wirderstand die 9-fache Leistung auf.
Geben sie an, welche Grössen die folgenden Messinstrumente messen:
a) Voltmeter
b) kWh-Zähler
c) Ohmmeter
d) Ampermeter
e) Wattmeter
a) Spannung (U)
b) Elektrische Arbeit (W)
c) Widerstand R
d) Stromstärke I
e) Leistung P
Beschreiben sie die Serieschaltung von Verbrauchern.
- Die Serieschaltung besteht aus einem Stromkreis.
- keine Stromverzweigung
- Seriegeschaltenen Widerstände werden vom gleichstrom durchflossen! (Das gilt auch für verschiedenartige Widersände R, L, C)
Wie verhalten sich die Spannungen bei einer Serieschaltung?
Bei der Serieschaltung ist die Summe der Teilspannung an den Verbrauchern wie die angelegte Spannung. (Maschenregel)
Seriegeschaltene Widerstände teilen die gesamte Spannung entsprechend ihrer Grösse porportional in Teilspannung.
Beschreiben sie die Parallelschaltung von Verbrauchern.
- Die Parallelschaltung besteht aus mehreren Stromkreisen
- Parallelgeschaltene Widerstände liegen an der gleichen Spannung.
Wie verhalten sich die Ströme bei einer Parallelschaltung?
Bei der Parallelschaltung entspricht der Gesamtstrom der Summe der Teilströme.
Die Teilströme verhalten sich umgekehrt porportional (wie die zugehörigen Widerstände) oder porportional zu deren Leitwerten.
Wie kann der Gesamtwiderstand aus drei parallelgeschaltenen Widerständen berechnet werden?
BILD
Wie kann der Gesamtwiderstand aus Zwei parallelgeschaltenen Widerständen berechnet werden?
Bild
Welche wichtige Aussage kann zum Gesamtwiderstand gemacht werden, bezogen auf die parallelgeschalteten Teilwiderstände?
Bei der Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als der kleinste Teilwiderstand.
Wie lässt sich der gesamtwiderstand berechnen, wenn drei gleiche Widerstände parallel geschaltet werden?
R = R1 : 3
Was versteht man unter einer gemischten Schaltung?
Eine kombination aus mindestens einer Serieschaltung und einer Parallelschaltung.
Welche widerstände dürfen zusammengefasst werden in einer gemischten Schaltung?
Es dürfen nur reine Serie- oder Parallelschaltung zusammengefast werden.
Welche beiden Kirchhoffschen Regeln sind Ihnen bekannt?
Maschenregel und Knotenpunktregel
Erklären Sie die Maschenregel.
Sie sagt aus, dass in einem geschlossenen Stromkreis die Summe aller Spannung gleich 0 ist.
In einer Masche ist die Summe der erzeugten Spannungen gleich gross, wie die Summe der Spannungen an den Verbrauchern.
Wie ist die Knotenpunktregel definiert?
Sie sagt aus, dass an einem Knotenpunkt die Summe aller Ströme gleich 0 ist.
Welche weitere Form der Knotenpunktregel ist ebenfalls weit verbereitet?
Die Summe der zufliessenden Ströme ist gleich der Summe der abfliessenden Ströme
Worum handelt es sich bei der Folgenden schaltung?
Um eine umbelastete Spannungsteilerschaltung, bzw. um ein umbelastetes Potenziometer.
Wie lässt sich bei der belasteten Spannungsteilerschaltung die Ausgangsspannung berechnen, wenn die Eingangsspannung und die Widerstände bekannt sind?
Was ist Elektrizität ?
Die Elektrizität ist eine Form der Energie.
Weitere Energieformen sind: Thermische, mechanische, chemische und strahlungsnenergie.
Drei Vorteile von elektrischen Energie ?
- Gut transportierbar
- keine unerwünschten Abfälle
- Leicht in andere Energieformen umwandelbar
Nachteile der elektrischen Energie
- Nicht wirtschaftlich speicherbar
- Unsichtbar (Gefahren)
- Erzeugung kann die Umwelt belasten
Wann besitzt ein Körper eine hohe Thermische Energie und nenne mir zwei beispiele?
Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto grösser ist die thermische Energie.
z.B Siedendes Wasser oder Heizwiklungen
Nennen sie einige Beispiele, wo die chemische Energie in der Elektrotechnik eine Rolle spielt?
- Primärelemente z.B eine Kohle-Zink Batterie
- Sekundärelemente z.B (Akkumulatoren) wie, Blei-Akkus, NiMH-Akkus, NiCd-Akkus und Lithium-Ionen-Akkus
Wo kann ein Elektrofachmann mit der Strahlungsenergie in Verbindung kommen?
- Bei der Erzeugung von elektrischen Energie aus Photovoltaik z.B (Fotoelemente und Solarzellen)
- Bei der Umwandlung von eletkrischer Energie in strahlungs Energie bei Leuchtmittel, wie LED, Glimlämpchen, Entladungslampen usv.
Nennen sie vier erneuerbaren Energiearten.
Windenergie, Wasserkraft, Sonnenenergie und Biomasse
Welche drei Energieträgerarten werden für die Erzeugung von elektrischer Energie unterschieden?
- Kernenergie
- Nicht erneuerbare Energieträger ( Erdöl, Erdgas und Kohle)
- Erneuerbare Energieträger (Windenergie, Sonnenenergie, Wasserkraft, Biomasse
Ordnen Sie zwischen den Texten ein.
Windenergie, Kernenergie, Sonnenenergie, Biomasse, fossile Brennstoffe
Wozu dient das Höchstspannungsnetz?
Diese Netze dienen dem Transport elektrischer Energie über grosse entfernungen, z.B Europas
Was wird in der Technik als Nutzenergie bezeichnet?
Diejenige Energie, die mit einem Gerät erzeugt werden soll.
Die Nutzenergie einer Bohrmaschine entpricht der mechanischen Energie. Die gleichzeitig entstehende Wärmeenergie wird als Verlustenergie bezeichnet.
Lässt sich physikalisch betrachtet Energie erzeugen?
Nein, Energie lässt sich nicht erzeugen, sondern in eine andere Energieform umwandeln.
Welche vier Spannungsebenen unterscheidet man bei der elektrischen Übertragung?
- Höchstspannung ( 380kv; 220kv)
- Hochspannung ( 50 - 150kv meist 110kv)
- Mittelspannung ( 10 - 30kv)
- Niderspannung ( unter 1kv) 400V; 230 V
Welche Geräte nehmen die angegebenen Energieumformungen a bis h vor ?
a) Generator e) Elektromotor
b) Thermoelement f) Elektrischer Heizofen
c) Solarzelle g) LED, FL usw.
d) Akku beim Entladen h) Akku beim laden
Wie viele Netzebenen werden beim Transport von elektrischer Energie unterschieden?
7
Was haben die Netzebenen 2,4 und 6 gemeinsam?
Bei den Netzebenen handelt es sich um Umspannwerke D.h es findet eine Transformierung der Spannung statt.
Was bedeuten die Begriffe Energie und Arbeit?
Energie ist die fähigkeit Arbeit zu verrichten. Es ist ein Zustand.
Arbeit ist ein Vorgang. Durch Arbeit kann eine andere Energieform erzeugt werden.
Wie wird diejenige elektrische Energie bezeichnet, welche ganztägig zur Verfügung stehen muss?
Grundlast
Um welche Tageszeit ist der Bedarf an elektrischer Energie am grössten?
Um die Mittagszeit.
Welche Energieeinheiten lassen sich gleichsetzen?
1 Ws = 1Nm= 1J
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Lernkarten
Was ist Elektrizität ?
Die Elektrizität ist eine Form der Energie.
Weitere Energieformen sind: Thermische, mechanische, chemische und strahlungsnenergie.
Drei Vorteile von elektrischen Energie ?
- Gut transportierbar
- keine unerwünschten Abfälle
- Leicht in andere Energieformen umwandelbar
Nachteile der elektrischen Energie
- Nicht wirtschaftlich speicherbar
- Unsichtbar (Gefahren)
- Erzeugung kann die Umwelt belasten
Wann besitzt ein Körper eine hohe Thermische Energie und nenne mir zwei beispiele?
Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto grösser ist die thermische Energie.
z.B Siedendes Wasser oder Heizwiklungen
Nennen sie einige Beispiele, wo die chemische Energie in der Elektrotechnik eine Rolle spielt?
- Primärelemente z.B eine Kohle-Zink Batterie
- Sekundärelemente z.B (Akkumulatoren) wie, Blei-Akkus, NiMH-Akkus, NiCd-Akkus und Lithium-Ionen-Akkus
Wo kann ein Elektrofachmann mit der Strahlungsenergie in Verbindung kommen?
- Bei der Erzeugung von elektrischen Energie aus Photovoltaik z.B (Fotoelemente und Solarzellen)
- Bei der Umwandlung von eletkrischer Energie in strahlungs Energie bei Leuchtmittel, wie LED, Glimlämpchen, Entladungslampen usv.
Nennen sie vier erneuerbaren Energiearten.
Windenergie, Wasserkraft, Sonnenenergie und Biomasse
Welche drei Energieträgerarten werden für die Erzeugung von elektrischer Energie unterschieden?
- Kernenergie
- Nicht erneuerbare Energieträger ( Erdöl, Erdgas und Kohle)
- Erneuerbare Energieträger (Windenergie, Sonnenenergie, Wasserkraft, Biomasse
Ordnen Sie zwischen den Texten ein.
Windenergie, Kernenergie, Sonnenenergie, Biomasse, fossile Brennstoffe
Wozu dient das Höchstspannungsnetz?
Diese Netze dienen dem Transport elektrischer Energie über grosse entfernungen, z.B Europas
Was wird in der Technik als Nutzenergie bezeichnet?
Diejenige Energie, die mit einem Gerät erzeugt werden soll.
Die Nutzenergie einer Bohrmaschine entpricht der mechanischen Energie. Die gleichzeitig entstehende Wärmeenergie wird als Verlustenergie bezeichnet.
Lässt sich physikalisch betrachtet Energie erzeugen?
Nein, Energie lässt sich nicht erzeugen, sondern in eine andere Energieform umwandeln.
Welche vier Spannungsebenen unterscheidet man bei der elektrischen Übertragung?
- Höchstspannung ( 380kv; 220kv)
- Hochspannung ( 50 - 150kv meist 110kv)
- Mittelspannung ( 10 - 30kv)
- Niderspannung ( unter 1kv) 400V; 230 V
Welche Geräte nehmen die angegebenen Energieumformungen a bis h vor ?
a) Generator e) Elektromotor
b) Thermoelement f) Elektrischer Heizofen
c) Solarzelle g) LED, FL usw.
d) Akku beim Entladen h) Akku beim laden
Wie viele Netzebenen werden beim Transport von elektrischer Energie unterschieden?
7
Was haben die Netzebenen 2,4 und 6 gemeinsam?
Bei den Netzebenen handelt es sich um Umspannwerke D.h es findet eine Transformierung der Spannung statt.
Was bedeuten die Begriffe Energie und Arbeit?
Energie ist die fähigkeit Arbeit zu verrichten. Es ist ein Zustand.
Arbeit ist ein Vorgang. Durch Arbeit kann eine andere Energieform erzeugt werden.
Wie wird diejenige elektrische Energie bezeichnet, welche ganztägig zur Verfügung stehen muss?
Grundlast
Um welche Tageszeit ist der Bedarf an elektrischer Energie am grössten?
Um die Mittagszeit.
Welche Energieeinheiten lassen sich gleichsetzen?
1 Ws = 1Nm= 1J
Wie viel Joule hat eine Kilowattstunde?
1kWh = 1 x 1000W x 3600s = 3'600'000 J =
3.6 × 10⁶ J
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.
Wirkungsgrad ist stehts kleiner als 1 bzw. 100%
Welche Leistung steht auf dem nebenstehenden Typenschild eines Elektromotors?
Die abgegebene mechanische Leistung
Bei welchen Apparaten entspricht die Bemessungsleistung der aufgenommenen Leistung?
Heizgeräte allgemein, Wasserwärmer, Kochfelder, Lampen, Lötkolben usw.
Welche Leistung steht bei Generatoren und Transformatoren auf dem Typenschild ?
Die abgegebene elektrische Leistung
Hat man in einem System mehrere Energieumwandlungen, so wird der Gesamtwirkungsgrad kleiner, als der kleinste Einzelwirkungsgrad. Begründen Sie, warum dies so ist.
Da die Verluste mit jeder Umwandlung grösser werden, sink Wirkungsgrad (total)
Welche einzelteile gehören zu einem elektrischen Stromkreis?
- Spannungsquelle
- Schalter
- Verbraucher
- Hin- und Rückleiter
Wann fliesst grundsätzlich in einem elektrischen Stromkreis ein Strom
Es kann nur bei geschlossenem Stromkreis ein Strom fliessen.
Nennen sie einige Materialien die den elektrischen Strom leiten.
Kupfer, Aluminium, Eisen, Wolfram, Kohle, Salzwasser usw.
Allgemein Alle Metalle, Kohle, elektrisch leitende Flüssigkeiten ( Elektrolyte)
Aus welchen 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 vorhanden?
Ein Atom besitzt stets gleich viele Protonen wie Elektronen.
Sie wirken nach aussen elektrisch neutral.
Wie werden Atome und Atomgruppen bezeichnet, die nicht die gleiche Anzahl Protonen und Elektronen besitzen?
Elektrischgeladene Atome oder Atomgruppen bezeichnet man als IONEN
Wie gross ist die Ladung eines Elektrons?
Bild
Was entsteht zwischen gleichen Ladungen?
Es entsteht eine abstossende Kraftwirkung
Wann entsteht eine anziehende 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 Potenzialdifferenz zwischen unterschiedlich geladenen Stellen
Zwischen welchen Stellen tritt eine elektrische Spannung auf?
EIne elektrische spannung tritt immer bei ungleich gleadenen Stellen auf.
Die elektrische Spannung bzw. der Druck auf die freien Elektronen ist die Ursache ihre 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 Spannunserzeugung = Akummulator
Erwärmung der Verbindungsstelle von zwei verschiedenen Metallen= Thermoelement
Lichteintritt in das Fotoelement (Photovoltaik) = Solarzelle
Druck auf Kristalle = Drucksensoren
