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Werkstoffkunde für Elektroberufe

Grundlagen der Werkstoffkunde für Elektroinstallateure EFZ und Elektroplaner EFZ.

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Grundlagen der Werkstoffkunde für Elektroinstallateure EFZ und Elektroplaner EFZ.

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Flashcards 173
Language Deutsch
Category Technology
Author Paul Baumgartner
Level Vocational School
Copyright
Auflage
Created / Updated 21.09.2018 / 12.06.2025
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Aus welchen Werkstoffen besteht der abgebildete 1,5 mm Installationsdraht?

 

Draht aus Kupfer, Isolation aus Kunststoff (PVC)

 

Was sind Reinstoffe?

  • Bestehen nur aus einer Stoffart
  • Sind physikalisch nicht weiter zerlegbar
  • Haben definierte Eigenschaften

Was sind Gemische?

  • Bestehen aus mehreren Reinstoffen
  • Sind durch verschiedene Trennmethoden in diese zerlegbar
  • Die Eigenschaften sind vom Mischungsverhältnis abhängig

Was sind heterogene Gemische?

Das sind Materialien, bei denen von blossem Auge erkennbar ist, dass sie aus verschiedenen Stoffen bestehen (z. B. Beton).

In welche beiden Gruppe werden Metalle unterteilt?

Eisen- und Nichteisenmetalle (Leicht- und Schwermetalle wäre auch möglich)

Zu welcher Gruppe gehören die in der Technik verwendeten Leiterwerkstoffe?

Nichteisenmetalle

Zu welcher Gruppe gehört Stahl?

Eisenmetalle

Zu welcher Werkstoffgruppe gehören Isolierstoffe?

Nichtmetalle

Zu welcher Werkstoffgruppe gehören Bimetalle?

Verbundwerkstoffe

Werkstoffeigenschaften im Elektrobereich lassen sich sinnvollerweise in verschiedene Gruppen unterteilen. Nennen Sie die Bezeichnungen dieser Gruppen.

Mechanisch, elektrisch, thermisch, chemisch und ökologisch

Was versteht man unter mechanischer Festigkeit?

Sie beschreibt den mechanischen Widerstand, den ein Werkstoff einer Verformung oder Trennung entgegensetzt.

Beschreiben Sie den Begriff "Druckfestigkeit".

Hierbei geht es um die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Druckkräften. Ist die Druckspannung zu gross, wird der Körper zerstört.

Beschreiben Sie den Begriff "Torsionsfestigkeit".

Verdrehungsfestigkeit ist eine andere Bezeichnung für die gleiche Eigenschaft. Sie beschreibt die Festigkeit eines Körpers gegen das Verdrehen. Die Festigkeit ist z. B. bei Wellen von Motoren wichtig.

Beschreiben Sie den Begriff "Biegefestigkeit".

Diese Eigenschaft beschreibt diejenige Zug- oder Druckspannung in einem Material, die bei Belastung durch ein Biegemoment auftritt.

Beschreiben Sie den Begriff "Zugfestigkeit".

Sie sagt aus, wie stark ein Werkstoff maximal belastbar ist. Wird der Wert überschritten, versagt der Werkstoff, d. h. er reisst. Es ist zu beachten, dass sich ein Werkstoff bereits vor dem Erreichen des Maximalwertes plastisch (also bleibend) verformt.

Bei welcher praktischen Tätigkeit darf die Zugfestigkeit nicht zu gross sein?

Beim Einzug von Drähten und Kabeln.

Geben Sie für die folgenden Beispiele, den korrekten Festigkeitsbegriff an.

1. Biegen eines Installationsrohrs (z. B. KRH-Rohr)

2. PUR-Kabel auf Baustellen

3. Schrauben von Befestigungshaltern eines Trasses

1. Biegefestigkeit

2. Druckfestigkeit

3. Scherbelastung

 

Wie ist „Härte“ definiert?

Sie gibt den Widerstand an, den ein Werkstoff dem Eindringen, z. B. einer Hartmetallkugel, entgegensetzt.

Geben Sie je zwei Beispiele an für a) harte und b) weiche Werkstoffe.

a)      Diamant, Hartmetalle sowie gehärteter Stahl

b)      Kupfer, Aluminium und Blei

 

Grosse Härte ist bei Bauteilen erforderlich, die auf ihrer Oberfläche grossen Kräften und Verschleiss ausgesetzt sind. Nennen Sie dazu ein passendes Beispiel.

 

Hartmetallfräser einer Mauerfräse

 

Was sagt die Sprödigkeit aus?

Die Sprödigkeit sagt aus, in welchem Mass sich ein Werkstoff verformen lässt, bis Risse entstehen und er schliesslich bricht.

Nennen Sie ein alltägliches Material, welches eine hohe Sprödigkeit aufweist.

 

Glas

Beschreiben Sie den Begriff „Zähigkeit“.

Zähigkeit beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffes gegen Rissausbreitung oder Bruch. Die Zähigkeit ist somit das Gegenteil der Sprödigkeit.

Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Elastizität und Plastizität.

 

Biegt sich ein Material nach einer Belastung wieder in die ursprüngliche Form zurück, so ist das Material elastisch. Bleibt hingegen das Material verbogen, so handelt es sich um eine plastische Verformung.

 

Wie ist die Dichte definiert?

Die Dichte ist definiert als Quotient aus Masse und Volumen.

Ab welcher Dichte sprechen wir von einem Schwermetall?

Ab 5 kg/dm3

Geben Sie für die folgenden Materialien die Dichte an.

Aluminim, Kupfer, Wolfram, Gold, Blei, Stahl

Aluminim:   2,7 kg/dm3

Kupfer:       8,9 kg/dm3

Wolfram:    19,3 kg/dm3

Gold:          19,3 kg/dm3

Blei:           11,3 kg/dm3

Stahl:         7,9 kg/dm3

Welche Werkstoffgruppe hat allgemein eine hohe elektrische Leitfähigkeit?

Metalle

Ab wieviel Volt entsteht zwischen zwei Metallen ein Lichtbogen in der Luft, wenn die Metalle einen Abstand von 1 mm haben?

 

Ca. 3 kV/mm

 

Wovon ist die Durchschlagsfestigkeit in der Luft abhängig?

Von der Feuchtigkeit und der Elektrodenbeschaffenheit. Wenn sich zwei spitzige Elektroden gegenüberstehen genügt eventuell schon 1 kV damit ein Lichtbogen entsteht.

Wie nennt man Werkstoffe, die sich magnetisieren lassen?

ferromagnetische Stoffe

Welche Metalle gehören zu den ferromagnetischen Stoffen?

Eisen (Stahl), Nickel und Kobalt

Wo werden im elektrotechnischen Bereich Dauermagnete oder Elektromagnete eingesetzt? Nennen Sie einige Beispiele.

Motoren, Generatoren, Transformatoren, elektromagnetische Schalter (Relais, Schütz), Lautsprecher, Wecker usw.

Was ist vereinfacht ausgedrückt ein Dielektrikum?

Ein Isolator

Beschreiben Sie den Aufbau eines Kondensators und beschriften Sie die Einzelteile.

Zwei Metallplatten bzw. Metallfolien und dazwischen ein Dielektrikum

Nennen Sie einige Anwendungen, wo der Schmelzpunkt für die Funktion entscheidend ist.

Löten, Schweissen, Schmelzsicherungen

 

Bei welcher Temperatur liegt der Siedepunkt von Wasser (1 bar Luftdruck)?

 

100°C

Welche Arten von Brennbarkeit unterscheiden die NIN?

Leicht-, Mittel-, Schwer- und Nichtbrennbar

Wie ist die Wärmekapazität definiert?

Die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes sagt aus, wie viel Wärmearbeit es braucht, um 1 kg dieses Stoffes um 1 Kelvin zu erwärmen.

Welche Werkstoffe haben allgemein eine hohe Wärmeleitfähigkeit?

Gute elektrische Leiter (Metalle)