Elektrizität
Physik
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Energie / Ladung
Die Energie ist in Form der Ladung in Körpern gespeichert. Ladung ist somit eine Energieform, elektrische Energie.
Pol ladung...
Am negativen Pol ist einen Elektronenüberschuss vorhanden, am positiven ein Elekronenmangel.
Pol ladung entstehung...
Das geschieht nur wenn Elektronen vom -Pol zum +Pol fliessen können.
Voraussetzung hierzu ist eine Verbindung zwischen den Polen, die fähig ist, Elektronen zu transportieren, ein elektrischer Leiter.
In einem Stromkreis bewegen sich Elektronen, d.h es fliesst ein Strom:
Elektrische Ströme sind bewegte Ladungen (meist elektronen, in Elektrolyt-Lösungen Ionen)
Immer wenn Ströme fliessen, sind folgende Bedingungen erfüllt..?
-eine Spannungsquelle ( die jetzt zur stromquelle wird ) ist vorhanden
- ein geschlossener Leiterkreis (eventuell mit el. Geräten) ist vorhanden
Gleich Strom
Bleibt die Polung der Spannungsquelle gleich, stets in die gleiche Richtung... von - zu +
Man sprichrt von Gleichstrom... bei Akkus, Batterien oder Solarzellen.
Wechselt die Spannungsquelle spricht man von wechselstrom---> in unserem Haushalt fliesst wechselstrom 50Hz
Gute Leiter
Metalle, Kohlenstoffe und Lösungen von Salzen sogenannte Elektrolyte...
Nichtleiter oder Isolatoren
Porzellan, Kunststoff, Gummi, Glas, Wachse, Harze...
es handelt sich um Stoffe bei denen die Elektronen stark an die Atomkerne gebunden sind.
Typisches Leitermaterial
wärme/kälte
-Kunststoffhüllen isolierte Kupferdrähte
-bei wärme wird die leitung schlechter - bei kälre steigert sich die Leitfähigkeit..beim absoluten Nullpunkt werden einige Stoffe sogar wiederstandslos --> Supraleitung
Spannung
Spannung U ist ein Mass für das Ladungsgewicht zwischen zwei Punkten.
Wird in V angegeben.
Spannung im Haushalt
230V
Spannungsquellen
Batterien, Akkumulatoren/akkus, Dynamos, Solarzellen
Batterien
-können nicht mehr aufgeladen werden
-gehören nicht in den Haushaltsabfall..
Akkus
aufladbare Batterien
1 Jahr Lagerung noch min. 85% der Leistung
Stromstärke
Stromstärke I ist die Ladungsmenge (anzahl elektronen) die pro Zeiteinheit fliesst.
in ( A ) angegeben= Ampére
Stromstärke wird in zwei Faktoren beeinflusst..
Spannung und Wiederstand
Je grösser Spannung desto grösser Stromstärke
Je grösser Wiederstand desto kleiner Stromstärke
Leistung
Leistung P versteht man das Produkt aus Spannung und Stromstärke
wird in W= Watt gemessen... (1VA= 1W)
Beim wasserkreislauf= Je höher der Druck und je dicker die Leistung bei geöffnetem Ventil desto grösser die Leistung.
Elektrische Arbeit
Elektrische Arbeit W versteht man das Produkt aus Leistung und der dazu benötigten Zeit.
in J oder kWH angegeben.
Ws= Wattsekunden kWH= Kilowattstunden-> Kosten werden in dieser Einheit berechnet..
Das Stromnetz
1 Phase
Spannungsführender Draht mit 230V gegen Nullleiter oder Erde
2 Nullleiter
zweiter = rückführender Draht ohne Spannung gegen die Erde
3 erdung
Dritter Anschluss mit direkter vom Nullleiter unabhängiger Verbindung zur Erde;
wenn in einem elektrischen Gerät Leiterisolationen defekt sind und die Phase ein metallisches Gerätgehäuse berührt, steht dieses unter Spannung.
Sicherungen
sind Einrichtungen welche die Stromstärke in einem Stromkreis begrenzen. Wird die Grenze überschritten, dann wird der Stromkreis unterbrochen.
Zu hohe Stromstärke
können zur erhitzung der drähte in einem Gerät führen... im auto oder im haus.
Dies kann zum durchschmelzen der Drähte oder sogar zu einem Brand führen.
die zwei typen von sicherungen:
Schmelzsicherung, elektronische sicherung
Elektronische Sicherung Vorteil
Vorteil, dass die nach Behebung der Störung einfach wieder hochklappt
