Elektrotechnische Grundlagen

Vielfaches / Teile

Vielfaches Bezeichnung Teile Bezeichnung
101 da 10-1 d
102 ha 10-2 c
103 k 10-3 m
106 M 10-6 µ
109 G 10-9 n
1012 T 10-12 p
1015 P 10-15 f

SI-Basiseinheiten

Meter m l
Kilogramm kg m
Sekunde s t
Ampere A I
Kelvin K

Elektrischer Strom I in Ampere

→ Je mehr Elektronen fließen, desto größer ist die Stromstärke

Technischer Stromrichtung: + → -

Physikalische Stromrichtung: - → +

Elektrische Spannung U in Volt

→ Spannungsquelle besitzt zwei Pole mit unterschiedlichen Ladungen.

Minus & Plus

Die Spannung U gibt an, wie viel Energie notwendig ist, um den Elektronenunterschied auszugleichen.

→ Ursache es elektrischen Stroms.

Elektrischer Widerstand R in Ω

→ Freie Ladungsträger stoßen gegen Atome und werden im Fluss gestört.

 Ohm'sches Gesetz: U = R * I

Kirchhoff'sche Regeln

→ Beschreibung der Abhängigkeit von U, I und R.

Knotenregel

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Ströme teilen sich auf, Spannung bleibt gleich.

Maschenregel

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In der Reihenschaltung ist I gleich groß.

Reihenschaltung

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Parallelschaltung

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Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit

Länge l

Querschnitt A   image-1633195659782.png

Spezifischer elektrischer Widerstand/Leitfähigkeit

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  p k
Silber 0,016 62,5
Kupfer 0,01786 56,2
Gold 0,023 43,5
Eisen 0,25 10

Elektrische Leistung & Elektrische Arbeit

Elektrische Leistung

→ pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit

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Elektrische Arbeit

→ U bewegt Ladung Q: Es entsteht W

image-1633196301736.png

 

Kabel & Stromleiter

image-1633196937729.png

 

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Wechselgrößen und Pulsgrößen

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image-1633777762100.png entspricht dem Spitzenwert im Maximum. Ueff liegt darunter, i.d.R. 230V.

 

Scheinleistung

Bei Gleichspannung ist die Scheinleistung gleich der Wirkleistung. Bei Wechselspannung ist sie größer: Die Differenz wird Blindleistung genannt.

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 image-1633778424498.png            image-1633778871933.png

Wirkungsgrad

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Der Quotient aus abgeführter und zugeführter Leistung bestimmt den Wirkungsgrad n. Er ist in der Regel kleiner als 1.

Schutzklassen

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Sicherheitsregeln
  1. Freischalten
  2. Gegen Wiedereinschalten sichern
  3. Spannungsfreiheit feststellen
  4. Erden und Kurschließen
  5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

FI-Schutzschalter

Der FI-Schutzschalter schützt den Menschen. Die Sicherung schützt die Leitung.

Gefahren des elektrischen Stroms

Physiologisch:

Wärme:

Chemisch:

Die 5 Sicherheitsregeln
  1. Spannung abschalten
  2. Aus Gefahrenbereich bringen
  3. Arzt/Rettungsdienst
  4. Verletzungen?
  5. Stabile Seitenlage, Schocklage oder Herzmassage

 

Formelsammlung

Vielfaches / Teile
Vielfaches Bezeichnung Teile Bezeichnung
101 da 10-1 d
102 ha 10-2 c
103 k 10-3 m
106 M 10-6 µ
109 G 10-9 n
1012 T 10-12 p
1015 P 10-15 f
Ohm'sches Gesetz
  U = R * I       I = U / R       R = U / I
Kirchhoff

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I1 + I3 = I2 + I4 + I5

I teilt sich auf, U bleibt gleich

 

 

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I gleich groß

 

 

Reihenschaltung

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Parallelschaltung

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Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit

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Elektrische Leistung

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Elektrische Arbeit

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Effektivwert

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Scheinleistung

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Wirkungsgrad

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