Grundlagen der Elektrotechnik
Grundlagen der Elektrotechnik
Grundlagen der Elektrotechnik
Set of flashcards Details
| Flashcards | 130 |
|---|---|
| Language | Deutsch |
| Category | Mechatronics |
| Level | Other |
| Created / Updated | 03.03.2015 / 20.01.2025 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/grundlagen_der_elektrotechnik
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| Embed |
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Gleichartige elektrische Ladungen stoßen einander ab, ungleichartige Ladungen ziehen sich an.
Aus welchen drei Teilchen ist das Atommodell von Niels Bohr aufgebaut?
- Neutronen sind elektrisch neutral.
- Protonen sind elektrisch positiv geladen.
- Elektronen sind elektrisch negativ geladen.
-Die elektrische Ladung ist die elektriziätsmenge, die sich auf der Oberfläche eines Körpers befindet. Die kleinste in der Natur vorkommende elektrizitätsmenge ist die Elementarladung.
-Immer, wenn gegensätzliche elektrische Ladungen unter Energieaufwand getrennt werden, entsteht elektrische Spannung. Die elektrische Spannung ist ein maß für die Ladungstrennungsarbeit je Ladung.
- Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung von Ladungen.
-Elektrische Leiter sind Materialien, die im Gegensatz zu Nichtleitern frei bewegliche Ladungsträger ( zB Elektronen) besitzen.
- Die technische Stromrichtung ist, entgegengesetzt der Bewegung der Elektronen, vom Pluspol zum Minuspol der Spannungsquelle
Was ist unter dem Begriff Stromdichte J zu verstehen?
-Die Stromdichte J ist die auf den Leiterquerschnitt A bezogene Stromstärke I.
Was ist unter dem Begriff elektrischer Widerstand zu verstehen?
Der elektrische Widerstand ist die Eigenschaft eines Werkstoffes, sich dem elektrischen Strom zu widersetzen.
Wie lautet das Ohmsche Gesetz?
-Elektrische Widerstand R ist der Proportionalitätsfaktor zwischen der Spannung U und der Stromstärke I.
Was ist der elektrische Leitwert G?
Der Leitwert G ist der reziproke wert des Widerstandes.
Erklären Sie den Begriff elektrische Arbeit.
-Wenn eine elektrische Leistung über einen Zeitraum erbracht wird, wird elektrische Arbeit verrichtet.
Wie ist die elektrische Leistung definiert?
-Die elektrische Leistung P ist elektrische Arbeit W pro Zeitdauer t.
Wie berechnet sich der Wirkungsgrad?
-Je kleiner die Verlustleistung, desto besser ist der Wirkungsgrad. der Wirkungsgrad ist immer <1
Was ist unter einem elektrischen Feld zu verstehen?
-Zwischen zwei unterschiedlich geladenen Leitern besteht ein elektrisches Feld. das elektrische Feld übt eine Kraft auf elektrische Ladungen aus. Die Kraft steigt proportional zum elektrischen Feld.
Was ist die Ursache für das elektrische Feld?
-Die Ursache für das elektrische Feld ist die elektrische Spannung U.
Von welchen Größen hängt die Kapazität eines Kondensators ab?
-Je größer die Plattenfläche und je geringer der Plattenabstand, desto größer ist die Kapazität des Kondensators. Zusätzlich kann durch einbringen von Nichtleitern die Kapazität erhöht werden.
Was hat ein elektrischer Stromfluss immer zur Folge?
-Elektrische Ströme, sind bewegte elektrische Ladungen. diese verursachen ein magnetisches Feld in ihrer Umgebung.
Welche Eigenschaften haben magnetische Feldlinien?
- Magnetische Feldlinien haben keinen Anfang und kein Ende, sie sind in sich geschlossen.
- Sie verlaufen außerhalb eines Magneten von Nord zum Südpol und innerhalb von Süd zum Nordpol.
- Sie treten immer senkrecht aus der Magnet Oberfläche aus bzw. ein.
Wie entsteht ein Dauermagnet?
-Permanentmagnete ( Dauermagnete) entstehen durch Ausrichtung der Elementarmagnete eines Ferromagnetischen Stoffes. Ferromagnetische Stoffe behalten die Ausrichtung der Elementarmagnete auf Dauer bei.
Wie kann die Feldlinienrichtung bei einem strom- durchflossenen Leiter bestimmt werden?
-Greift man um einen durchflossenen Leiter mit der rechten Hand so, das der Daumen in Richtung des elektrischen Stromes zeigt, so zeigen die gekrümmten Finger die Verlaufsrichtung der magnetischen Feldlinien an.
Was ist unter einem magnetischen Kreis zu verstehen?
-Ein magnetischer Kreis beschreibt den für die Ausbreitung der magnetischen Feldlinien vorgesehenen Raum.
Wie ist die magnetische Durchflutung definiert?
-Jede bewegte elektrische Ladung verursacht ein magnetisches Feld das Produkt aus der Stromstärke I und der Anzahl der Windungen einer Spule n nennt man magnetische Durchflutung.
Was ist unter der magnetischen Feldstärke H zu verstehen?
-Die magnetische Feldstärke H entspricht der magnetischen Durchflutung bezogen auf die mittlere Feldlinien Länge lm.
Was ist unter der magnetischen Flussdichte B zu verstehen?
-Die magnetische Flussdichte ist ein Maß für die Stärke eines Magnetfeldes. Sie steigt mit der magnetischen Feldstärke H und mit der. Permeabilität des Materials, das von den magnetischen Feldlinien durchdrungen wird.
Was ist unter dem magnetischen Fluss zu verstehen?
-Der magnetische Fluss ist die Gesamtheit aller Feldlinien einem magnetischer Kreis.
Welchen Einfluss haben unterschiedliche Werkstoffe auf die Größe des Magnetfeldes?
- Ferromagnetische Werkstoffe (Eisen, Nickel, Kobalt, Ferrite) verstärken dass sie durchdringen im Magnetfeld
-Paramagnetische Werkstoffe (z.B. Al, Mn, Cr, W) stärken das Magnetfeld nur gering
-Diamagnetische Werkstoffe (z.B. Cu, Zn, Ag, Wasser) Schwächen Magnetfelder ab
Welche Permeabilitätszahlen besitzen Aluminium und Kupfer?
-Die Leiterwerkstoffe Kupfer und Aluminium besitzen ein sehr ähnliches magnetisches verhalten wie Luft
Welche Materialien werden beim Bau von Generatoren, Transformatoren und Elektromotoren für den magnetischen Kreis verwendet?
ferromagnetische Werkstoffe
Warum werden magnetische Kreise nicht im sättigungsbereich betrieben?
-Wird der magnetischer Kreis im sättigungs Bereich betrieben, steigt trotz einer Erhöhung der magnetischen Feldstärke H die magnetische Flussdichte B nicht mehr an. Trotz zusätzlichen Energieaufwandes steigt die Magnetisierung nicht mehr an.
Wie verhält sich die Remanenz bei Dauermagneten?
-Wird der Magnetisierungsstrom bei Dauermagneten abgeschaltet, dann kehren nur wenige Elementarmagnete in ihre Ausgangslage zurück. Es bleibt ein hoher Rest Magnetismus (Remanenz) zurück.
Wie kann ein vorhandener Rest Magnetismus gelöscht werden?
-Der Rest Magnetismus kann mittels der Koerzitivfeldstärke gelöscht werden. Hierbei wird ein entgegen gerichtetes magnetisches Feld angelegt und erhöht, bis der Eisenkern entmagnetisiert ist.
Was hat eine permanente Ummagnetisierung magnetischer Werkstoffe zufolge?
-Sie führt zur Umwandlung elektrischer Energie in Wärmeenergie.
Wie verhalten sich zwei stromdurchflossene Leiter, die parallel zueinander liegen?
-Parallel geführte stromdurchflossene Leiter ziehen sich an, wenn deren Stromrichtung überein stimmt, bei gegensinniger Stromrichtung stoßen sie sich ab.
Unter welchen Bedingungen wird eine elektrische Spannung in einem elektrischen Leiter induziert?
-In einem Leiter wird eine elektrische Spannung induziert, wenn dieser von einem sich ändernden Magnetfeld durchsetzt wird oder sich die wirksame Fläche im Magnetfeld ändert.
Was besagt die Lenzsche Regel?
-Der Induktionsstrom ist so gerichtet, dass er seine Erreger Ursache, der Magnet Flussänderung, entgegenwirkt.
Was ist unter der Lorentzkraft zu verstehen?
-Bewegt sich ein Leiter durch ein Magnetfeld, werden die in ihm enthaltenen freien Elektronen an ein Leiter Ende verschoben. Wenn die Richtung des Magnetfeldes und die Bewegungsrichtung des Leiters senkrecht zueinander stehen, gilt:
Beschreiben Sie das Induktionsprinzip bei einem Transformator.
-Der Strom änderung in der ersten spule folgt ein sich änderndes Magnetfeld, welches seinerseits in der zweiten Spule aufgrund der magnetischen Kopplung eine Spannung induziert. Diese Erscheinung wird als Induktion bezeichnet.
Was ist unter Selbstinduktion zu verstehen?
-Die Änderung des Magnetfeldes in einer Spule infolge einer Strom Änderung hat in dieser Spule wiederum eine selbst Induktionsspannung zufolge.
Von welchen Größen hängt die Induktivität einer Spule ab?
-Die Induktivität hängt ausschließlich von den Spulendaten ab sie steigt
- mit der Windungszahl N
- mit der Permeabilität des Kern Materials
- durch Verringerung der mittleren Feldlinien Länge lm
- mit steigendem Wicklungsquerschnitt A
Die Spulendaten werden als Induktivität L zusammengefasst
