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

300’000km/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

Stromdichte J

Answer 19

• Die Stromdichte beschreibt die Stromstärke pro mm2 Querschnitt
• Je höher die Stromdichte, desto wärmer der Leiter

Question 20

Elektrischer Widerstand R

Answer 20

Jeder Leiter setzt dem elektrischen Strom ein Widerstand entgegen, der mit einer elektrischen Spannung überwunden werden muss.

Question 21

Elektrischer Leitwert G

Answer 21

Der Leitwert G ist der Kehrwert (Reziproker Wert) des Widerstandes R.

Question 22

Leiterwiderstand R

Answer 22

• Abhängig von Material, Leiterlänge und Querschnitt
• Stoffe mit vielen freien Elektronen (z.B. Cu) haben einen geringen spez. Widerstand –> hohe Leitfähigkeit
• Stoffe mit wenig freien Elektron (Isolierstoffe) haben einen hohen spez. Widerstand –> geringe Leitfähigkeit

Question 23

Spezifischer Widerstand ρ (Rho)

Answer 23

Ist Material abhängig und beschreibt den Widerstand in Ohm bei 1 mm2 Querschnitt und 1 m Leitungslänge.

Question 24

Leitfähigkeit γ (Gamma)

Answer 24

Ist der Kehrwert des spezifischen Widerstandes.

Question 25

Elektrische Energie / Arbeit (J / Ws)

Answer 25

• Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten.
• Energie ist gespeicherte Arbeit.
• Energie lässt sich nur umwandeln (weder vernichten noch erzeugen).
• Elektrische Energie lässt sich leicht transportieren.

Question 26

Joule J (Physik)

Answer 26

• 1J = 1Ws = 1Nm

- 1kWh = 1000Wh = 3’600’000 Ws / J

Question 27

Messen der elektrischen Energie

Answer 27

• indirekt: Messung von U * I * t = W

- direkt: Energiezähler des EVU

Question 28

Kosten der elektrischen Energie

Answer 28

Produkt aus Verbrauch und Preis (K = W * k)

Question 29

Elektrische Leistung P (W / VA)

Answer 29

• Arbeit W wird in einer gewissen Zeit t verrichtet.

- In einem (ohmischen) Widerstand R verhalten sich Leistung P und Spannung U od. Strom I quadratisch zu einander.

Question 30

Leistungsmessung

Answer 30

• indirekt: Produkt aus Strom und Spannung

- direkt: mittels Wattmeter

Question 31

Vorwiderstand

Answer 31

Um die Leistung an einem Verbraucher zu verkleinern muss die Spannung verringert werden. Dies kann mit Hilfe eines Vorwiderstandes, welcher in Serie geschaltet wird, gelöst werden.