ETE
Gesamtes Lehrmittel
Gesamtes Lehrmittel
Nenne Symbol, Name und Einheit des Elektrischen Potentials/der Spannung.
U
Volt
V
Nenne Symbol, Name und Einheit des Widerstands.
R
Ohm
Ω
Nenne Symbol, Name und Einheit der Leistung.
P
Watt
W
Nenne Symbol, Name und Einheit der Stromdichte.
J
Stromstärke pro 1mm2
A/mm2
Was geschieht mit einem Leiter bei einer hohen Stromdichte?
Er erwärmt sich.
Von welchen Faktoren ist die Stromdichte abhängig?
Vom Querschnitt eines Leiters und der Stromstärke die hindurchfliesst.
Von was ist die zulässige Stromdichte abhängig?
Vom Material und der Abkühlung des Materials.
Wie berechnet man die Stromdichte J?
J=I/A
Nenne die Wirkungen des elektrischen Stromes und wann sie auftreten.
Nenne Beispiele
Wärmewirkung → immer
Bügeleisen, Lötkolben, Schmelzsicherung, Bimetalle
Magnetische Wirkung → immer
Elektromagnete, Motoren, Türöffner, Generatoren, Transformatoren
Lichtwirkung Glimmlampe → Strom in Gasen
Glimmlampe, Leuchtstofflampe, Entladungslampen
Glühlampe → durch Wärme
Glühlampe, Halogenlampe
Chemische Wirkung → Strom in Leitenden Flüssigkeiten
Elektrolyse, Galvanisieren, Akkumulatoren
Wirkung auf Lebewesen → Strom durch Lebewesen
Medizin, Weidezäune, Defibrillator, Unfälle
Woran erkennt man elektrischen Strom?
Man erkennt ihn nur an seinen Wirkungen.
Nenne Symbol, Name und Einheit des elektrischen Wiederstandes.
R
Ohm
Ω
Definiere den elektrischen Wiederstand.
Die Valenzelektronen werden in ihrer Driftbewegung behindert, sie stossen dauernd mit den Metallionen des Raumgitters zusammen → der Leiter erwärmt sich! Diese Behinderung des Stromdurchganges bezeichnet man als Elektrischer Widerstand.
Nenne Symbol, Name und Einheit des spezifischen Widerstands.
ρ
Rho
Ωmm2/m
Was ist der spezifische Widerstand?
Jeder Werkstoff hat einen anderen elektrischen Widerstand. Er hängt vom inneren Aufbau des Stoffes ab → Atomdichte und Zahl der freien Valenzelektronen.
Definiere den spezifischen Widerstand.
Den elektrischen Wiederstand eines Leiters von 1m Länge und 1mm2 Querschnitt, gemessen bei 20°C nennt man spezifischer Widerstand ρ.
Für was wird die Einheit ρ (Rho) benutzt.
Man kann verschiedene Stoffe in ihrer Leitfähigkeit vergleichen.
Nenne den spezifischen Widerstand von Aluminium und Kupfer.
Al = 0.0278Ωmm2/m
Cu = 0.0178Ωmm2/m
Nenne Symbol, Name und Einheit des Leitwerts.
G
Siemens
S
Wie berechnet man den Leitwert?
G=1/R
Was wird mit dem Leitwert beschrieben.
Die Stromleitfähigkeit. Leiter mit kleinem Wiederstand R leiten den Strom gut = sie besitzen einen grossen Leitwert G
Wie lautet die Definition eines Amperes?
Siehe Bild
Wie berechnet man die Elektrische Ladung = Coulomb?
Ampere*Sekunden = A*s = C
Wie berechnet man die Spannung/das Elektrische Potential = Volt?
Watt/Ampere = W/A = V
Wie berechnet man den Wiederstand/Ohm?
Volt/Ampere = V/A = Ω
Wie berechnet man die Leistung/Watt?
Volt*Ampere = V*A = W
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von tera.
1 000 000 000 000
T
10^12
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von giga.
1 000 000 000
G
10^9
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von mega.
1 000 000
M
10^6
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von kilo.
1 000
k
10^3
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von hecto.
100
h
10^2
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von deka.
10
da
10^1
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von deci.
0.1
d
10^-1
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von centi.
0.01
c
10^-2
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von milli.
0.001
m
10^-3
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von micro.
0.000 001
µ
10^-6
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von nano.
0.000 000 001
n
10^-9
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von pico.
0.000 000 000 001
p
10^-12
Nenne Symbol, Name und Einheit der Länge.
l
Meter
m
Nenne Symbol, Name und Einheit der Masse.
m
Kilogramm
kg
Nenne Symbol, Name und Einheit der Zeit.
t
Sekunde
s
-
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-
Lernkarten
Wie lautet die Definition eines Amperes?
Siehe Bild
Wie berechnet man die Elektrische Ladung = Coulomb?
Ampere*Sekunden = A*s = C
Wie berechnet man die Spannung/das Elektrische Potential = Volt?
Watt/Ampere = W/A = V
Wie berechnet man den Wiederstand/Ohm?
Volt/Ampere = V/A = Ω
Wie berechnet man die Leistung/Watt?
Volt*Ampere = V*A = W
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von tera.
1 000 000 000 000
T
10^12
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von giga.
1 000 000 000
G
10^9
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von mega.
1 000 000
M
10^6
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von kilo.
1 000
k
10^3
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von hecto.
100
h
10^2
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von deka.
10
da
10^1
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von deci.
0.1
d
10^-1
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von centi.
0.01
c
10^-2
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von milli.
0.001
m
10^-3
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von micro.
0.000 001
µ
10^-6
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von nano.
0.000 000 001
n
10^-9
Nenne den Faktor, das Symbol und die Exponentialzahl von pico.
0.000 000 000 001
p
10^-12
Nenne Symbol, Name und Einheit der Länge.
l
Meter
m
Nenne Symbol, Name und Einheit der Masse.
m
Kilogramm
kg
Nenne Symbol, Name und Einheit der Zeit.
t
Sekunde
s
Nenne Symbol, Name und Einheit der Stromstärke.
I
Ampere
A
Nenne Symbol, Name und Einheit der Temperatur.
T
Kelvin
K
Nenne den Durchmesser der Atomhülle.
Ca. 10^-7mm
Nenne den Durchmesser des Atomkerns.
Ca. 10^-11mm
Aus was besteht die Atomhülle?
Aus Elektronen.
Aus was besteht der Atomkern?
Aus Protonen und Neutronen.
Wie ist das Verhältnis zwischen Protonen und Elektronen bei einem neutralen Atom?
Es hat genau gleichviele Elektronen wie Protonen.
Was ist ein Ion? Und wie entsteht es?
Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Atom oder Molekül. Ein positives Ion entsteht durch Elektronenverlust. Ein negatives Ion entsteht durch Elektronenaufnahme.
Beschreibe den Begriff Metallbindung.
Metallatome gehen eine sogenannte Metallbindung ein. Dabei geben sie ihre Valenzelektronen ab. Es entstehen positive Metallionen, welche unverrückbar das Raumgitter bilden. Die freien Valenzelektronen sind innerhalb des Raumgitters relativ leicht beweglich.
Beschreibe die Entstehung einer Spannung.
Unter Energieaufwand - mit geeigneten Mitteln – bewegt sich ein Teil der freien Valenzelektronen zum einen Drahtende. Die ungleichen elektrischen Ladungen an den Drahtenden führen zu einer elektrischen Spannung U (Druck) zwischen den beiden Polen.
Nenne verschiedene Methoden der Spannungserzeugung.
-Induktion
-Chemische Spannungserzeugung
-Spannungserzeugung durch Wärme (Thermoelement)
-Spannungserzeugung durch Licht
-Influenz (Elektrostatische Ladungen)
-Piezoeffekt (Spannungserzeugung durch Druck auf Kristalle)
-Muskeln und Nerven
Beschreibe den Elektrischen Strom I.
Die gerichtete Bewegung von elektrischen Ladungen bezeichnet man Grundsätzlich als Elektrischen Strom. Er wird in Ampere gemessen. Das Symbol ist I.
Wie viele Elektronen müssen pro Sekunde einen Leiter durchströmen damit die Stromstärke ein Ampere beträgt?
6.24*10^18 Elektronen pro Sekunde
Definiere das Wort Leiter.
Leiter haben viele frei bewegliche Ladungsträger. Es wird zwischen Elektronenleitern (Metalle, Kohle) und Ionenleitern (Elektrolyte, Schmelzen, Ionisierte Gase) unterschieden.
Definiere das Wort Nichtleiter.
Nichtleiter haben keine freien Ladungsträger. (Kunststoffe, Keramische Stoffe, Luft(Gase), Wasser (rein), Öle)
Definiere das Wort Halbleiter.
Bei Halbleitern treten erst durch äussere Einflüsse (z.B Temperatur) werden Ladungsträger frei. Dann tritt eine Leitfähigkeit ein. (Silizium(Si), Germanium(Ge), Selen(Se))
Definiere das Wort Gleichstrom.
Stromstärke und Stromrichtung bleiben stets gleich.
Kürzel: DC
Symbol: -
Definiere das Wort Wechselstrom.
Stromstärke und Stromrichtung ändern periodisch.
Kürzel: AC
Symbol: ~
Definiere das Wort Mischstrom.
Die Stromstärke ist variabel. Die Stromrichtung ist stets gleich.
Kürzel : pulsierender DC
Was bedeutet Elektrizitätsmenge/Ladungsmenge/Q?
Die Summe aller Elektronen die einen Leiterquerschnitt während einer bestimmten Zeit passieren, nennt man Elektrizitätsmenge/Ladungsmenge/Q.
Sie wird in der Einheit Coulomb gemessen.
1C = 1As = 6.24*10^18
