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Karteikarten und Zusammenfassungen für Elektrotechnik an der Hochschule der Medien Stuttgart

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Was ist elektrischer Strom?

Das Fließen von Elektronen in einen Leiter bzw. das Fließen von Ionen in einem Elektrolyt

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Was ist ein elementares Gesetz bei Elektronen?

Elektronen besitzen eine kleinste, nicht weitere teilbare Elementarladung e.

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Temperaturabhängigkeit realer Ohmscher Widerstände

Stärkere Bewegung der Atomkerne und Elektronen des Leiters/Widerstands bewirkt, dass mehr Elektronen auf Atomkerne treffen und dadurch abgebremst werden.
Höhrere Temperatur -> höherer Widerstand
Änderung wird mit Temperaturbeiwert α angegeben

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Welche Ladungsträger bewegen sich, wenn ein elektrischer Strom fließt? Was ist die Triebkraft des elektrischen Stroms? Wie schnell bewegen sich die Ladungsträger? Warum kann Strom trotzdem nahezu mit Lichtgeschwindigkeit transportiert werden?

Beim Strom bewegen sich die Elektronen. Zu fließen beginnen diese nach dem Anlegen einer Spannung U. Zwar bewegen sich die Ladungsträgen nur mit einer Driftgeschwindigkeit von 10^-4/s= 0,1mm/s so kommt er am Ende der Leitung aber mit nahezu Lichtgeschwindigkeit an. Murmelprinzip!

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Wie kann elektrische Spannung erzeugt werden?

Durch reiben von Kunststoff an Wolle
elektromagnetische Induktion
Kombination von Stoffen mit bestimmten chemischen Eigenschaften
lichtelektrisch
Piezoeffekt (Druck)
Wärmeeinwirkung

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Wie lange fließt ein elektrischer Strom zwischen A und B ?

Solange zwischen A und B eine Spannung besteht.

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Gefahren durch elektrischen Strom für menschliche Körper (Schwellenwerte)

1 mA: Wahrnehmbarkeitsschwelle
1-15 mA: Muskelkrämpfe, über längere Zeit erträglich
15 mA: Loslassschwelle, stärke Verkrampfungen, nur kurz ertragbar
50 mA: Gefahrenschwelle, Bewusstlosigkeit bei längerer Einwirkung
100 mA: tödlich bei Durchströmung über eine Herzperiode hinaus

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Schaltdraht vs Litze

Schaltdraht:

einzelne Ader
meist mit PVC Isolierung
starr

Litze:

besteht aus dünnen Einzeldrähten (20 bis Hunderte)
ist leicht biegbar
teurer in der Herstellung

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Elementarladung e

1,60218 * 10 ^−19 Coulomb

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Stromstärke

Maß für die Anzahl von Ladungsträgern pro Zeiteinheit
I = dQ/dt
Maßeinheit Ampere (A)
1A = 1C/1s

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Basiseinheiten

Länge, Meter, m
Masse, Kilogramm, kg
Zeit, Sekunden, s
Elektrischer Strom, Ampère, A
Temperatur, Kelvin, K
Stoffmenge, Mol, mol
Leuchtstärke, Candela, cd

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Unterschied physikalische und technische Stromrichtung

Physikalisch: Elektronen bewegen sich vom Minuspol zum Pluspol. Atomrümpfe sind ortsstabil. (war bei festlegung der Stromrichtung nicht bekannt.)
Technische Stromrichtung "falsch" festgelegt als Strom fließend von Plus zu Minus.

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