04. Elektrotechnik Grundlagen
Ohmsches Gesetz ect.
Ohmsches Gesetz ect.
Kartei Details
| Karten | 20 |
|---|---|
| Lernende | 300 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Elektrotechnik |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 14.04.2011 / 17.02.2025 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/04_elektrotechnik_grundlagen
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7 Spannungserzeugungsarten
Induktion (Generator, Transformator)
Chemische Spannungsquelle (Batterie, Akku)
Thermoelement (Spannung durch Erwärmung der Verbindungstelle zweier verschiedener Metallen, Thermometer)
Fotozelle/element (Licht in elektrische Signale umwandeln, Taschenrechner)
Piezoelement ( Messen von Druck, Mikrofon)
Elektrostatische Ladung (Kunststoffe)
Muskeln, Nerven (Hirnspannung, Elektrokardigramm)
5 Wirkung des elektrischen Stromes
Wärmewirkung (jeder Stromdurchflossener Leiter erwärmt sich)
Magnetische Wirkung (jeder Stromdurchflossener Leiter bildet ein Magnetfeld)
Lichtwirkung (Glühlampe, Glimmlampe)
Chemische Wirkung (Akku laden, Galvanisieren)
Wirkung auf Mensch und Tier (Weidezaun, Kardiogramm, Elektrounfälle)
Stromdichte
Formel
Einheit
J=I/A
Ampere/mm2
Leitwert-Widerstand
Formel
Einheit
G=1/R
[S] Siemens
1 Ohm=1 Siemens
2 Ohm = 0.5 Siemens
Kehrwert
Voltmeter
Anschluss
Innenwiderstand
Stromfluss in Messgerät
parallel
Innenwiderstand Ri=gross
kleiner Stromfluss in Messgerät
Amperemeter
Anschluss
Innenwiderstand
Seriell
Innenwiderstand Ri=klein
Achtung Kurzschlussgefahr
Stromarten
Gleichstrom/Spannung
Wechselstrom/Spannung
Mischstrom
Gleichstrom/Spannung DC: ändert Richtung und Stärke nicht (chem. Spannungsquellen, Solarzellen, Fotozellen)
Wechselstrom/Spannung AC: ändert ständig Richtung und Stärke (Energienetz, Generator, Motor)
Mischstrom/Spannung: Mischung aus AC und DC - auch pulsierender Gleichstrom genannt (Gleichrichter Wechselstrom)
Ohmsches Gesetz
Formel
Einheiten
Zusammenhänge(proportional ect.)
U=R*I
U=Spannung (Volt[V])
R=Widerstand (Ohm[])
I=Strom (Ampere[A])
I proportional zu U (I~U)
I umgekehrt proportional zu R (I~1/R)
Elektrische Leistung
Mass für?
Formeln
Einheit
Anschluss
Leistungsänderung bei Spannungsänderung
Mass für Wärme- oder Lichtwirkung
P=U*I
P=U2/R
P=R*I2
P= Leistung (Watt[W])
Voltmeter parallel und Amperemeter seriell
P ändert quadratisch mit U da U~I
Bsp. 230V bei 10A = 2300W
10% 207V bei 9A )bei konstantem Widerstand) = 1863W
Serieschaltung(Reihenschaltung)
Wiederstand?
Strom?
Spannung? Gesetz?
Grösster Wiederstand, ... Spannung?
R=R1+R2+R3
I=I1=I2=I3
U=U1+U2+U3 (Maschenregel; 2. Kirchhoffscher Satz)
Beim grösster Wiederstand fällt die grösste Spannung an
Parallelschaltung
Wiederstand?
Strom? Regel?
Spannung?
Grosser Wiederstand= ... Strom
R=1/((1:R1)+(1:R2)+(1:R3)) R=R1*R2/(R1+R2)
I=I1+I2+I3 (Knotenpunktregel; 1. Kirchhoffscher Satz - Summe zufliessender=Summe wegfliessender Ströme)
U=U1=U2=U3
Grosser Wiederstand=Kleiner Strom
Potentiometer, Spannungsteiler
Was wird Wie eingestellt?
Man kann die Spannung von 0 bis Betriebsspannung einstellen am Verbraucher.
Indem man einen zusätzlichen Wiederstand parallel schaltet. (Dieser ist verstellbar(bsp. Schiebewiederstand))
Spannungsabfall
Was passiert mit .. bei Dazuschalten von zusätzlichen Glühlampen?
U1(Leitungsanfang)
I
deltaU
U2(Leitungsende)
P/Helligkeit
U1=gleich
I=grösser(da mehr Wiederstand)
deltaU=grösser(da längere leitung - grösserer RL)
U2=kleiner(U1-deltaU)
P=kleiner(da U2 kleiner)
Grundformeln
Leitungswiderstand?
Spanunnungsabfall?
Leitungsverlust/Stromwärmeverlust?
RL= Roh*l(2)/A
deltaU=RL*I
deltaP=deltaU*I
Messgeräte
Voltmeter Wiederstände?
Amperemeter Wiederstände?
Vorwiederstand seriell vorgeschaltet
Nebenwiderstand(Shunt) parallelgeschaltet
Rho
Definition?
von Kupfer?
Der Wiederstand von 1m Draht mit 1 mm2 Querschnitt.
RhoCU: 0.0175 ohm*mm2/m
Elektrische Arbeit und Energie
Formel? Einheit?
Energiekosten
Formel? Einheiten?
W=P*t
W=Energie [kWh]
P=Leistung [Watt(W)]
t=Zeit [h]
K=Ta*W
K=Kosten [Fr.]
Ta=Energietarif [Fr./kWh]
W=Energie [kWh]
Leistungsbestimmung (Zähler)
Formel? Einheiten?
P=3600*n/(c*T)
P=Leistund [kW]
3600=Umrechnungsfaktor s/h
n=Anzahl Umdrehungen in t
t=Zeit für n [s]
c=Zählerkonstante [n/kWh]
P=W/t
Temperaturabhängigkeit des Wiederstandes
PTC=? Wiederstand steigt mit ... Temperatur - Temperaturkoeffizient ...
NTC=?Wiederstand steigt mit ... Temperatur - Temperaturkoeffizient ...
Werkstoff der Temperaturunanhängig ist=?
PTC: R steigt mit zunehmender Temperatur - Positiver Temperaturkoeffizient
NTC: R steigt mit abnehmender Temperatur - negativer Temp.
Konstantan ist unabhängig
Berechung Temperaturabhängigkeit
0°C=... Kelvin
Formeln für Temperatur nach wiederstandsänderung; Wiederstand nach Temeperaturänderung; Wiederstandsänderung
Temeperaturkoeffizient? Formel? Einheit?
für Kupfer?
0°C=273K
Theta=20°C + delta Theta
R-Theta=R20 + deltaR
deltaR=R20*alfa*delta Theta
Temp.Koef. alfa
alfa=deltaR/(R20*delta Theta) - 1/K
alfaCU=0.004 1/K
