ET Grundlagen

Question 1

Was sind Physikalische Grössen

Answer 1

• Messbare Eigenschaften von Körper

- Physikalische Zustände

Question 2

Welche SI Einheiten gibt es

Answer 2

7 Stück

Länge l (m), Zeit t(s), Masse m (kg), Stromstärke I A), Temperatur T(K), Stoffmenge n(mol), Lichtstärke Iv(cd)

Question 3

Was kann mit den SI Einheiten dargestellt werden

Answer 3

Im Prinzip kann jede Einheit mit SI Einheiten dargestellt werden

Question 4

Aufbau Elektrische Stromkreis

Answer 4

-Erzeuger/Quelle
-Hin- und Rückleiter
-Verbraucher
Strom fliesst vom Erzeuger zum Verbraucher und zurück

Question 5

Welche Arten von Leiter gibt es

Answer 5

Leiter (Kupfer, Silber, Alu, Gold)
Nichtleiter (Keramik, Porzellan, Kunststoff, Gummi)
Halbleiter (Silizium, Germanium, Selen)

Question 6

Was sind Halbleiter

Answer 6

Leiter welche erst durch äussere Einflüsse leitend oder nicht leitend werden

Question 7

Elektrische Ladung

Answer 7

Eine Physikalische Grösse die mit der Materie verbunden ist. (entweder hat ein Material el. Ladung oder keine, positiv/negativ oder keine Ladung)

Question 8

Aufbau eines Atoms

Answer 8

Ein Atom besteht aus:
Kern, Hülle (mehrere Schalen)
Im Kern sind positiv geladenen Protonen, neutralen Neutronen
Auf den Schalen sind die negativ geladenen Elektronen
Die Elektronen auf der äussersten Schale nennt man Valenzelektronen. Diese sind Verantwortlich für das verhalten des Atoms.

Question 9

Was ist ein Ion

Answer 9

Ein Atom mit einem Elektronen Überschuss oder Elektronen Mangel. negativ- oder positiv geladenes Ion

Question 10

Was ist elektrische Spannung

Answer 10

Spannung ist die zur Trennung aufgewendete Arbeit pro Ladung

Question 11

Was ist eine Spannungsquelle

Answer 11

Hier werden Ladungen getrennt. Es entsteht an einer Klemme ein Elektronenüberschuss negative Pol und an der anderen ein Elektronenmangel positiver Pol

Question 12

Spannungserzeuger

Answer 12

Spannungserzeugung durch:

• Induktion; Generator, Dynamo, Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld=Ladungstrennung
• Galvanisches Element; Batterie, Akku
• Thermoelement; Temperaturmessung (Messtechnik)
• Photoelement; PV Anlagen, Taschenrechner
• Piezo Element; Funktaster, Grillanzünder, Feuerzeug

Question 13

Was ist elektrischer Strom

Answer 13

Ausgleichen der getrennten Ladung. Die gerichtete Bewegung von freien Elektronen in einem geschlossenen Stromkreis. Durch einen Leiterquerschnitt bewegte Ladung pro Zeit

Question 14

Stromrichtung ?

Answer 14

technische Stromrichtung von Plus zu Minus

physikalische Stromrichtung von Minus zu Plus

Question 15

Wann fliesst 1 A

Answer 15

wenn in einer Sekunde eine Ladung von 1As durch den Leiterquerschnitt bewegt wird.

Question 16

Lichtgeschwindigkeit

Answer 16

300000km/s

Question 17

Wirkung des el. Stromes

Answer 17

• Wärmewirkung; Elektro Heizung, Glühbirne, Schmelzsicherung, Boiler
• Magnetische Wirkung; Schütz, Relais, Motoren, LS…
• Lichtwirkung; Strom bringt Gas zum Leuchten, FL, Glimmlampe
• Chemische Wirkung; zerlegt Leitende Flüssigkeiten, Elektrolyse, Galvanisieren
• Physiologische Wirkung auf Mensch und Tier; Vieh-Hütter, Elektrounfall, Medizin

Question 18

Welche Stromarten gibt es

Answer 18

• Gleichstrom DC; gleiche Richtung + gleiche Stärke, Batterie, Akku
• Wechselstrom AC; wechselt ständig die Richtung + Stärke, Energienetz, Fahrraddynamo, AC-Generator
• Mischstrom UC; hat AC+DC Anteile, AC Gleichrichter, Strom in Netzteilen nach Glättungskondensator, pulsierende Gleichströme

Question 19

Was ist die Stromdichte J

Answer 19

Beschreibt die Stromstärke pro mm2 (Querschnitt)

Je höher die Stromdichte je grösser die Erwärmung

Question 20

Warum ist die Zulässige Stromdichte bei kleinem Querschnitt grösser?

Answer 20

Leiter mit kleinem Querschnitt haben im Verhältnis eine grössere Oberfläche zum abkühlen.

Question 21

Elektrischer Widerstand R

Answer 21

Jeder Leiter setzte dem el. Strom einen Widerstand entgegen der mit einer el. Spannung überwunden werden muss.

Question 22

Elektrischer Leitwert G

Answer 22

Der Leitwert ist der Umkehrwert des Widerstandes.
grosser Widerstand —> schlechter Leitwert (klei. Leitwert)
kleiner Widerstand —> guter Leitwert (grosser Leitwert)

Question 23

Ohmsches Gesetz

Answer 23

Beschreibt den Zusammenhang von Spannung, Stromstärke und Widerstand. Je höher die Spannung je höher die Stromstärke desto kleiner der Widerstand.

Question 24

Leiterwiderstand RL

Answer 24

Der Leiterwiderstand ist vom Material, der Leiterlänge und dem Querschnitt abhängig. z.B Cu. hat viele freie Elektronen und somit einen guten Leitwert und einen niedrigen spezifischen Widerstand. Isolierstoffe haben nur wenige oder gar keine freie Elektronen.

Question 25

Was sagt der Spezifische Widerstand Rho (ρ)aus?

Answer 25

Er gibt an, welchen Widerstand ein elektrischer Leiter aus einem Stoff besitzt, der 1 m lang ist und dabei eine durchgehende Querschnittsfläche von 1 mm2 aufweist
Cu = 0.0175 Ωmm2/m

Question 26

Was gibt die spezifische Leitfähigkeit Gamma (γ) an?

Answer 26

wie stark die Fähigkeit eines Stoffes ist, den elektrischen Strom zu leiten. Cu = 57m/Ωmm2

Question 27

Was ist elektrische Arbeit und Energie

Answer 27

• el. Energie ist die Fähigkeit el. Arbeit zu verrichten
  Energie lässt sich nur Umwandeln, weder Erzeugen noch vernichten!! Energie ist gespeicherte Arbeit.
• el. Arbeit ist das umwandeln von el. Energie in eine andere Energieform z.B. mechanische (Motor)

Question 28

Wie kann elektrische Energie gemessen werden?

Answer 28

• indirekte Messung: Es wird die Spannung, Strom und Zeit separat gemessen und anschliessend berechnet.
• direkte Messung: erfolgt meist mittels Energiezähler des EW’s. Das Messgerät zählt die Werte fortlaufend zusammen.

Question 29

Was ist elektrische Leistung

Answer 29

Eine elektrische Arbeit welche in einer gewissen Zeit verrichtet wird. P= W/t —> gilt bei Gleich- und Wechselstrom für Ohmsche Verbraucher.

Question 30

Wie verhält sich die Spannung/Strom zur Leistung in einem Ohmschen Widerstand?

Answer 30

Quadratisch —> doppelte Spannung / Strom = vierfache Leistung P

Question 31

3 Arten von Leistungsmessung

Answer 31

• indirekte Messung: Amperemeter und Voltmeter
• direkte Messung: mittels Wattmeter
• Berechnung mit Hilfe des Energiezählers

Question 32

Wie kann man die Leistung eines Verbrauchers verringern?

Answer 32

Die Spannung am Verbraucher muss verringert werden. Dies kann mittels Vorwiderstand realisiert werden.