VT Energie at Hochschule München

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Was ist elektrische Spannung?

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Was ist Potential?

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Was ist elektrischer Strom?

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Wo ist der Unterschied zwischen Gleichstrom/Gleichspannung und Wechselstrom/Wechselspannung?

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Was ist Drehstrom?

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Welche sind Schaltungsarten des Wechselstroms?

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Was ist ein Potentiometer?

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Die wichtigsten Potentiometer sind die Kohleschicht-, Draht- und Wendelpotientometer. Wie funktionieren diese?

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Wie funktioniert Induktivität?

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Wie verhält sich Induktivität bei Gleichstrom?

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Wie verhält sich Induktivität bei Wechselstrom?

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Wie entsteht Selbstinduktion?

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VT Energie

Was ist elektrische Spannung?

Spannungsquellen besitzen zwei Pole mit unterschiedlicher Ladung. Am Minuspol herrscht ein Elektronenüberschuss, am Plusüol ein Elektronenmangel. Dieser Potentialunterschied ist die elektrische Spannung. Durch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Polen kommt es zu einer Entladung (Ladungsausgleich), dabei fließt elektrischer Strom. 

Ladungstrennung erzeugt man durch:

  • Induktion (z.B. Generator)
  • chemische Reaktion (z.B. Batterie)
  • Wärme (z.B. Thermoelemente in Messtechnik)
  • Strahlungsenergie Licht (z.B. Solarzelle)
  • mechanischer Druck (z.B. Piezoelement)

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Was ist Potential?

Das elektrische Potential in einem bestimmten Punkt einer Schaltung ist immer relativ zu einem Bezugspunkt zu sehen. Dieser Bezugspunkt mit einem Potential von 0V wird "Erde" genannt. Der Potentialunterschied zur Erdung kann positiv oder negativ sein, entsprechend erhält die sich ergebene Spannung als Vorzeichen Plus oder Minus.

VT Energie

Was ist elektrischer Strom?

Ein elektrischer Strom entsteht als Folge des Ausgleichsbestrebens zwischen zwei unterschiedlichen Potentialen, wenn diese elektrisch leitend verbunden werden. 

Wir haben eine 

  • Wärmewirkung
  • Magnetische Wirkung
  • Lichtwirkung
  • Chemische Wirkung (Elektrolyse)

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Wo ist der Unterschied zwischen Gleichstrom/Gleichspannung und Wechselstrom/Wechselspannung?

Beim Gleichstromkreis ist die Polarität der Spannungsquelle festgelegt, Strom und Spannung bleiben über längere Zeit konstant. Beim Wechselstrom verändert der sich periodisch

Gleichstrom lässt sich nur mit hohem Verlust über längere Wegstrecken transportieren, Wechselstrom mithilfe von Transformatoren geht das besser.

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Was ist Drehstrom?

Drehstrom oder Dreiphasenwechselstrom ist Wechselstrom mit drei Phasen, die um 120° phasenverschoben sind. Er schafft also 3-fache Leistung.

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Welche sind Schaltungsarten des Wechselstroms?

Sternschaltung

VT Energie

Was ist ein Potentiometer?

Ein Potentiometer ist ein Widerstand mit veränderbaren Widerstandswert. Sie bestehen aus einem Träger, auf welchem ein Widerstandsmaterial aufgebracht ist, und einem beweglichen Schleifer bzw. Gleitkontakt. Der Schleifer unterteilt den Gesamtwiderstand in zwei Teilwiderstände. Damit ist ein Potentiometer ein einstellbarer Spannungsteiler, er wirkt so wie zwei in Reihe geschaltene Widerstände.


Sie können eine lineare, logarithmische, exponentielle oder S-förmige Charaktersitik haben.

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Die wichtigsten Potentiometer sind die Kohleschicht-, Draht- und Wendelpotientometer. Wie funktionieren diese?

Beim Kohleschichtpotentiometer besteht die Widerstandsschicht aus Kohle. Ein Abgriff gleitet über diese Kohleschicht, je nach Drehwinkel ändert sich der Widerstand.


Beim Drahtpotientometer ist ein Widerstandsdraht auf einen Keramikkörper aufgewickelt. Der Schleifer gleitet über die Drahtwindungen.


Beim Wendelpotentiometer ist die Widerstandsbahn besonders lang, was besonders grose Widerstandswerte und genau Widerstandseinstellungen ermöglicht.

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Wie funktioniert Induktivität?

Das typische Bauteil ist die Spule, ein mit Draht umwickelter Eisenkern (gibts auch ohne Kern)


Um einen stromdurchflossenen Leiter herum bildet sich ein Magnetfeld. Dies ist bei einem einzelnen Leiter eher schwach, mit mehreren verstärkt sich dies. In einer Spule kann ein gewisses Maß der zugeführten elektrischen Energie über das magnetische Feld zeitlich begrenzt gespeichert werden. Bei einer Unterbrechung des Stromkreises oder bei einer Umpolung wird die in der Spule gespeicherte Energei wieder freigesetzt - entscheidend ist also Zustandsänderung.


Induktion verhält sich unterschiedlich bei Wechselstrom und Gleichstrom.

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Wie verhält sich Induktivität bei Gleichstrom?

Legt man eine Spannung an eine Induktivität an, so steigt der Strom kontinuierlich. Eine Induktionsspannung entsteht immer nur dann, wenn sich die Stromstärke ändert.

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Wie verhält sich Induktivität bei Wechselstrom?

Wechselstrom an einer Induktivität bewirkt eine Phasenverschiebung von Spannung und Strom um 90° (Induktivitäten, die Ströme sich verspäten)

Es kommt ein induktiver Blindwiderstand auf. Hohe Frequenzen werden bedämpft, tiefe Frequenzen passieren ungehindert.

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Wie entsteht Selbstinduktion?

Ändert sich der Stromfluss durch eine Spule ständig, so entsteht ein sich ständig änderndes Magnetfeld. Dabei erzeugt jede Änderung des Stroms eiine Selsbstinduktionsspannung.

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