Elektrische Grundlagen
-Ohm'sches Gesetz -Elektrische Leistung und Arbeit-Widerstand, Material und-Temperatur Widerstandsschaltungen
-Ohm'sches Gesetz -Elektrische Leistung und Arbeit-Widerstand, Material und-Temperatur Widerstandsschaltungen
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 30 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Apprentissage |
| Crée / Actualisé | 19.01.2025 / 08.02.2025 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20250119_elektrische_grundlagen
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| Intégrer |
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Wie ist ein Elektrischer Stromkreis aufgebaut ?
Spannungsquelle/Verbraucher/Schalter
Wie werden Folgende Werte auchnoch genant ?
Volt/V
Amper/A
Widerstand/Ohm
Leistung/Watt
U = Volt/I = Amper/R = Wiederstand/P = Leistung
Wie nent man eine Elektrischeladung auchnoch ? (Buchstaben)
Wie nent man die Zeit ? (Buchstaben)
Q = Ladung/ t = Zeit
Ein Akkumulator wird innert 3 Stunden und 15 Minuten mit 8 A entladen. Welche Ladekapazität muss der Akku mindestens haben?
Geg: t = 3.25h I = 8 (A)
Ges: Q
Formel: Q = I x t 8 x 3.25 = 26 Ah
Lösung: 26 Ah
Einem Kondensator wird innert 6 s eine Ladung Q von 8 x 10-3 As zugeführt. Welcher Ladestrom ist dazu nötig?
Geg: t = 6s Q = 8 mAs
Ges: I
Formel: I = Q : t 8 : 6 = 1.33
Lösung: 1.33 mA
Was ist Elektrische Spannung ?
Trennt man verschiedene Ladungen voneinander, muss gegen die Anziehungskraft eine Arbeit verrichtet werden. Zwischen den getrennten Ladungen entsteht eine elektrische Spannung, eine Potentialdifferenz.
Spannungserzeugung durch ?
- Induktive Spannungserzeugung
- Chemische Spannungserzeugung
- Thermoelektrizität
- Fotoelektrizität
- Piezoelektrizität
- Reibungselektrizität
Induktive Spannungserzeugung ?
Jedes sich ändernde Magnetfeld erzeugt in einer Leiterschlaufe eine elektrische Spannung.
Anwendung:
Generatoren /Fahrraddynamos /Kraftwerksgeneratoren
Chemische Spannungserzeugung
Taucht man unterschiedliche Metalle in leitende Flüssigkeiten (Elektrolyt), so entsteht aufgrund der unterschiedlichen Lösungsdrucke eine elektrische Spannung.
Anwendung
Elektrochemische Spannungsquellen Batterien, Monozellen (galvanische Elemente) Akkumulatoren
Thermoelektrizität
Beim thermoelektrischen Effekt ist die direkte Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie möglich.
Anwendung
Thermoelemente Temperaturmessung und Temperatur-Fern-Messung
Fotoelektrizität
Im Foto-Element entstehen durch die Bestrahlung mit Licht in einer dünnen Siliciumplatte freie Elektronen, die durch die Sperrschicht im Silicium auf eine Seite der Schicht gedrängt werden.
Anwendung
Fotoelemente Ausnützung der Sonnenenergie als Stromquelle Satelliten, Taschenrechner, Uhren, Solarzellen
Piezoelektrizität
Ein Piezokristall ist quer zur elektrischen Achse aus Quarz, Turmalin oder SeignetteSalz herausgeschnitten. Druckwechsel erzeugte eine Wechselspannung, die durch Metallbeläge an den Kristallseiten abgenommen werden können.
Anwendung
Piezo- Kristalle in Kristall- Tonabnehmern Plattenspieler, Kristallmikrofone, Drucksensoren
Reibungselektrizität
Bei der Trennung zweier Körper entstehen elektrostatische Ladungen. Dies ist der Fall beim Reiben von zwei ungleichen, möglichst isolierenden Stoffen.
Anwendung
Elektrostatische Aufladung Ungewollte Aufladung bei Kunststoffen, Fahrzeugen
Was ist der Elektrische Strom ?
Das Verschieben elektrischer Ladungen nennt man elektrischen Strom. Voraussetzung für einen Stromfluss (Elektronenbewegung) sind immer eine elektrische Spannung (Spannungsquelle) einen angeschlossenen Verbraucher und der Stromkreis muss geschlossen sein.
Was ist die WIrkung des Elektrischen Stroms ?
- Wärmewirkung
- Magnetische Wirkung
- Lichtwirkung
- Chemische Wirkung
- Wirkung auf Lebewesen (physiologische Wirkung)
Wärmewirkung
Der elektrische Strom erwärmt jeden Leiter.
Anwendung
Elektroherde Bügeleisen Tauchsieder Schmelzsicherungen etc.
Magnetische Wirkung
Der elektrische Strom verursacht immer in seiner Umgebung eine magnetische Wirkung.
Anwendung
Elektromagnete Elektromotoren Schützen, Relais Türöffner Etc.
Lichtwirkung
Der elektrische Strom bringt das Gas in einer FL-Leuchte zum Leuchten, in einer Glühlampe wird der Wolframdraht erwärmt, bis er leuchtet.
Anwendung
Leuchtstofflampen Glimmlampen Leuchtdioden Etc.
Chemische Wirkung
Der elektrische Strom zerlegt leitende Flüssigkeiten.
Anwendung
Elektrolyse Galvanisieren Akkumulatoren etc.
Wirkung auf Lebewesen (physiologische Wirkung)
Beim Berühren blanker elektrischer Leitungen kann durch den menschlichen Körper ein elektrischer Strom fliessen. Man erhält einen elektrischen Schlag.
Anwendung
Elektroweidezäune Viehbetäubung Elektromedizinische Geräte etc.
Was ist der Elektrische Widerstand ?
Fliesst Strom durch einen metallischen Leiter, so bewegen sich die freien Elektronen zwischen den Atomen des Leiterwerkstoffs hindurch. Die Atome sind nicht in Ruhe, sondern schwingen, auch bei normaler Temperatur, in allen Richtungen um ihre Ruhelage. Dadurch werden aber die freien Elektronen in ihrer Bewegung behindert. Ein guter Leiter besitzt viele freie Elektronen (z.B. Kupfer, Gold, Aluminium) In einem schlechten Leiter bewegen sich die Elektronen kaum (z.B. Konstantan, alle Isolierstoffe).
Wie Nennt man den Elektrischen Leitwert auchnoch Buchstaben ?
G
Was für Widerstandsschaltungsarten giebt es ?
Man unterscheidet zwischen einer Serieschaltung, einer Parallelschaltung und einer entsprechenden Kombination, der gemischten Schaltung.
Serieschaltung / Reihenschaltung
Bei der Serienschaltung sind die einzelnen Verbraucher nacheinander geschalten, so dass sie vom selben Strom durchflossen werden. Man nennt die Serienschaltung auch Reihenschaltung oder Hintereinanderschaltung
Was Pasiert mit dem Strom der Spannung und dem Widerstan bei einer Serienschaltung ?
Strom In der Reihenschaltung fliesst überall der gleiche Strom.
I = I1 = I2 = I3 = I4
Spannung Bei der Reihenschaltung ist die Summerder Teilspannungen an den Verbrauchern so gross wie die angelegte Spannung.
U = U1 + U2 + U3 + U4
Widerstände Bei der Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand gleich der Summeder Teilwiderstände.
R = R1 + R2 + R3 + R4
Parallelschaltung
Bei der Parallelschaltung sind die Verbraucher nebeneinander geschalten. Dies ermöglicht mehrere Verbraucher unabhängig voneinander mit derselben Spannung zu betreiben. Daher schaltet man im Ortsnetz alle Verbraucher parallel.
Was passiert bei eine Parallelschaltung mit dem Strom der Spannung un dem Wiederstand ?
Strom Bei der Parallelschaltung istder Gesamtstrom gleich der Summe der Teilströme.
I = I1 + I2 + I3 + I4
Spannung Bei der Parallelschaltung liegt anjedem Verbraucher dieselbe Spannung an.
U = U1 = U2 = U3 = U4
Widerstände Bei der Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als derkleinste
G = G1 + G2 + G3 + G4
Was ist Elektrische Leistung ?
Sie ist das Produkt einer Spannung und einem Strom. Eine Spannung und ein Strom können nur gleichzeitig hervorgerufen, wenn ein Widerstand vorhanden ist. Physikalisch korrekter wäre, dass eine Leistung entsteht, wenn durch einen Widerstand ein Strom fliesst.
Watt/KW
Was ist die Elektrische Energie ?
Die elektrische Energie ist Leistung mal Zeit. Das heisst, sobald eine Leistung über einen bestimmten Zeitpunkt genutzt wird, entsteht auch eine elektrische Arbeit (Energie).
Wh/KWh
Was ist der Wirkungsgrad ?
Elektrische Maschinen und Apparate wandeln Energie um, wobei bei diesem Prozess immer Verluste entstehen. Diese Verlustleistung nennt man Wirkungsgrad η.
Der Wirkungsgrad wird auf dem Leistungsschild des Verbrauchers in % angegeben. Rechnerisch wird dies aber immer im Dezimalbereich angegeben und darf nie grösser als 1 sein.
Beispiel: 1 = 100% / 0,9 = 90%
