Elektrotechnik Band 1 (Vorbereitung auf das Qualifikationsverfahren für Elektrofachleute)
Teil 1 - Energie und Leistung (1.1 - 1.21) Teil 2 - Spannung, Strom und Widerstand (1.22 - 1.60) Teil 3 - Schaltungsarten, einfache Messungen (1.61 - 1.90) Teil 4 - Quellen, Spannungsfall, Temperatureinfluss (1.91 - 1.115) Teil 5 - Wärmeapparate (1.116 - 1.191)
Teil 1 - Energie und Leistung (1.1 - 1.21) Teil 2 - Spannung, Strom und Widerstand (1.22 - 1.60) Teil 3 - Schaltungsarten, einfache Messungen (1.61 - 1.90) Teil 4 - Quellen, Spannungsfall, Temperatureinfluss (1.91 - 1.115) Teil 5 - Wärmeapparate (1.116 - 1.191)
Kartei Details
| Karten | 51 |
|---|---|
| Lernende | 10 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Elektrotechnik |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 19.03.2020 / 17.08.2023 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20200319_elektrotechnik_band_1_vorbereitung_auf_das_qualifikationsverfahren_fuer_elektrofachleute
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1.1 Was ist Elektrizität?
Die Elektrizität ist eine Form der Energie.
Weiter wichtige Energieformen sind Thermische, mechanische, chemische und Strahlungsenergie.
1.2 Nennen Sie drei Vorteile der elektrischen Energie.
- gut transportierbar
- keine unerwünschten Abfälle
- leicht in andere Energieformen umwandelbar
1.3 Nennen Sie drei Nachteile der elektrischen Energie.
- nicht wirtschaftlich speicherbar
- unsichtbar (Gefahren)
- Erzeugung kann Umwelt belasten
1.4 Wann besitz ein Körper eine hohe thermische Energie?
Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto grösser ist seine thermische Energie, z.B. siedendes Wasser.
1.5 Nennen Sie einige Beispiele, wo die chemische Energie in der Elektrotechnik eine Rolle spielt.
- Primärelemente, wie z.B. eine Kohle-Zink Batterie.
- Sekundärelemente (Akkumulatoren), wie z.B. Bleiakkus, NiMH-Akkus, NiCd-Akkus, Lithium-Ionen-Akkus.
1.6 Wo kann ein Elektrofachmann mit der Strahlungsenergie in Verbindung kommen?
Bei der Erzeugung von elektrischer Energie aus Photovoltaikanlagen (Fotoelemente, Solarzellen), bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Strahlungsenergie, bei Leuchtmitteln, wie LED, Glimmlämpchen, Entladungslampen usw.
1.7 Nennen Sie vier erneuerbare Energiearten.
- Sonnenenergie
- Windenergie
- Wasserkraft
- Biomasse
1.8 Welche drei Energieträgerarten werden für die Erzeugung elektrischer Energie unterschieden?
- Kernenergie
- nicht erneuerbare Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle)
- erneuerbare Energieträger (Sonnenenergie, Windenergie, Wasserkraft, Biomasse)
1.9 Ordnern Sie den Beschreinungen die folgenden Begriffe zu: Wasserkraft, Windenergie, Kernenergie, fossile Brennstoffe, Sonnenenergie, Biomasse.
1. An geeigneten Lagen liefert der Wind (aber auch Gezeiten und Erdwärme) beachtliche Leistungen.
2. Bei der Spaltung von z.B. Uran- und Plutoniumkernen werden gewaltige Mengen an Kernenergie freigesetzt.
3. Die Strahlung der Sonne wird als Wärme direkt - oder durch Photovoltaik - in elektrischen Strom umgewandelt.
4. Über zwei Drittel unserer Nutzenergie stammt aus fossilen Brennstoffen wie Erdöl, Erdgas und Kohle. Diese Energieträger werden vorallem zum Heizen, als Treibstoff für Fahrzeuge, aber auch in thermischen Elektrizizätswerken eingesetzt.
5. Auch aus pflanzlichen und tierischen Stoffen kann energie gewonnen werden. Dies betrifft besonders Holz, aber auch Zucker-, Öl- und Stärkehaltige Pflanzen, Jauche und Gartenabfälle.
1. Windenergie
2. Kernenergie
3. Sonnenenergie
4. Fossile Brennstoffe
5. Biomasse
1.10 Was wird in der Technik als Nutzenergie bezeichnet?
Diejenige Energie, die mit einem Gerät erzeugt werden soll. Die Nutzenergie einer Bohrmaschine entspricht der mechanischen Energie. Die gleichzeitig enstehende Wärmeenergie wird als Verlustenergie bezeichnet.
1.11 Lässt sich physikalisch betrachtet Energie erzeugen?
Energie lässt sich grundsätzlich nicht erzeugen, sondern nur in eine andere Form umwandeln!
1.12 Welche vier Spannungsebenen unterscheidet man bei der elektrischen Energieübertragung?
Höchstspannung (380kV; 220kV)
Hochspannung (50-150kV meist 110kV)
Mittelspannung (10-30kV)
Niederspannung (400V; 230V)
1.13 Wozu dient das Höchstspannungsnetz?
Diese Netze dienen dem Transport elektrischer Energie über grosse Entfernugnen, z.B. innerhalb Europas.
1.14 Was bedeuten die Begriffe Energie und Arbeit?
Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Energie ist Allgemein ein Zustand. Arbeit ist ein Vorgang. Durch Arbeit kann eine andere Energieform erzeugt werden.
1.15 Welche Energieeinheiten lassen sich gleichsetzen?
1 Ws = 1 Nm = 1 J
1.16 Wie viel Joule hat eine kWh?
1 kWh = 1 * 1000W * 3600s = 3'600'000 Ws = 3,6 * 10^6 Ws = 3,6 * 10^6 J
1.17 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. Der Wirkungsgrad ist stets kleiner 1 bzw. 100%.
1.18 Die Betrachtungen des Wirkungsgrades gelten auch für die Leistungen. Begründen Sie warum das so ist.
Bild Formel
Wird in der mittleren Gleichung die Zeit t gekürzt, so ergibt sich automatisch der gewünschte Zusammenhang.
1.19 Welche Leistung steht auf dem nebenstehenden Typenschild eines Elektromotors?
Die abgegebene mechanische Leistung.
1.20 Bei welchen Apparaten entspricht die Bemessungsleistung der aufgenommen Leistung?
Heizgeräte allgemein, Wassererwärmer, Kochfelder, Lampen, Lötkolben usw.
1.21 Welche Leistung steht bei Generatoren und Transformatoren auf dem Typenschild?
Die abgegebene elektrische Leistung.
1.22 Welche Einzelteile gehören zu einem elektrischen Stomkreis?
- Spannungsquelle
- Hin- und Rückleiter
- Verbraucher
- Schalter
1.23 Wann fliesst grundsätzlich in einem elektrischen Stromkreis ein Strom?
Es kann nur bei geschlossenem Stromkreis ein Strom fliessen.
1.24 Nennen Sie einige Materalien, die den elektrischen Strom leiten.
Kupfer, Aluminium, Eisen, Wolfram, Kohle, Salzwasser usw. Allgemein: alle Metalle, Kohle, elektrisch leitende Flüssigkeiten (Elektrolyten)
1.25 Aus welchen drei Bestandteilen sind Atome aufgebaut?
- Proton
- Neutron
- Elektron
1.26 Aus welchen Bestandteilen besteht ein Atomkern?
Protonen und Neutronen
1.27 Welche Ladung besitzt ein Elektron?
Eine negative Ladung.
1.28 Welche Anzahl Protonen und Elektronen sind in einem Atom vorhanden?
Ein Atom besitzt stets gleichviele Protonen wie Elektronen. Sie wirken dadurch nach Aussen Neutral.
1.29 Wie werden Atome und Atomgruppen bezeichnet, die nicht die gleiche Anzahl Protonen und Elektronen besitzen?
Elektrisch geladene Atome oder Atomgruppen bezeichnet man als Ionen.
1.30 Wie gross ist die Ladung eines Elektrons?
Die Elementarladung beträgt: e=1,602 * 10^-19 C
1.31 Was entsteht zwischen gleichen Ladungen?
Es entsteht eine abstossende Kraftwirkung.
1.32 Wann ensteht eine anziehende Kraftwirkung?
Zwischen ungleich geladenen Stellen.
1.33 Wie lässt sich die elektrische Spannung umschreiben?
Das Ausgleichsbestreben zwischen verschiedenen Ladungen nennt man elektrische Spannung. Sie ist auch die Potentialdifferenz zwischen zwei unterschiedlich geladenen Stellen.
1.34 Zwischen welchen Stellen tritt eine elektrische Spannung auf?
Eine elektrische Spannung tritt immer zwischen ungleich geladenen Stellen auf. Die elektrische Spannung bzw. der Druck auf die freien Elektronen ist die Ursache ihrer Fortbewegung.
1.35 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 Spannungserzeugung -> Akkumulatoren
- Erwärmung der Verbindungsstelle zwei verschiedener Metalle ->Thermoelement
- Lichteintritt in das Fotoelement (Photovoltaik) -> Solarzelle
- Druck auf Kristalle -> Drucksensoren
1.36 Welche grundlegende Gemeinsamkeit haben alle fünf Varianten?
Bei jeder Spannungsquelle werden unter Energieaufwand negative und positive Ladungen, die in allen Stoffen sind, voneinander getrennt.
1.37 Wie werden Voltmeter in einen Stromkreis geschalten?
Voltmeter werden immer parallel in den Stromkreisgeschalten. Z.B. parallel zur Spannungsquelle oder zu einem Verbraucher.
1.38 Für das arbeiten an elektrischen Anlagen lautet eine der fünf Sicherheitsregeln, dass die Spannungsfreiheit überprüft werden soll. Womit kann dieser Forderung nachgekommen werden?
Voltmeter, allgemein NIV-Prüfgerät
1.39 Welche Ladungsträger sind für den Stromfluss a) in Metallen b) in Elektrolyten und c) in Gasen vorhanden?
a) Elektronen
b) Ionen
c) Elektronen und Ionen
1.40 Definieren Sie den elektrischen Strom.
Das Ausgleichen elektrischer Ladungen nennt man elektrischen Strom. Die elektrische Stromstärke I ist die durch einen Leiterquerschnitt bewegte Ladung Q [As] pro Zeit t [s].
