Elektrotechnik an der Hochschule Der Medien Stuttgart | Karteikarten & Zusammenfassungen

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Was ist ein elementares Gesetz bei Elektronen?

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Elektronen besitzen eine kleinste, nicht weitere teilbare Elementarladung e.

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Was ist elektrischer Strom?
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Das Fließen von Elektronen in einen Leiter bzw. das Fließen von Ionen in einem Elektrolyt
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Unterschied physikalische und technische Stromrichtung

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  • 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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Wie kann elektrische Spannung erzeugt werden?

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  • Durch reiben von Kunststoff an Wolle
  • elektromagnetische Induktion
  • Kombination von Stoffen  mit bestimmten chemischen Eigenschaften
  • lichtelektrisch
  • Piezoeffekt (Druck)
  • Wärmeeinwirkung
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Gefahren durch elektrischen Strom für menschliche Körper (Schwellenwerte)

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  • 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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Wie lange fließt ein elektrischer Strom zwischen A und B ?
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Solange zwischen A und B eine Spannung besteht.
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Basiseinheiten
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  1. Länge, Meter, m
  2. Masse, Kilogramm, kg
  3. Zeit, Sekunden, s
  4. Elektrischer Strom, Ampère, A
  5. Temperatur, Kelvin, K
  6. Stoffmenge, Mol, mol
  7. Leuchtstärke, Candela, cd
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Stromstärke

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

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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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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?
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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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Temperaturabhängigkeit realer Ohmscher Widerstände

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  • 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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2. Kirchhoffsches Gesetz

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Eine erzeugte, am Netzwerk anliegende Spannung muss an Verbrauchern wieder abfallen. Alle Teilspannungen einer Masche addieren sich zu Null.

|U| = |U1+U2+U3+...|

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Q:

Was ist ein elementares Gesetz bei Elektronen?

A:

Elektronen besitzen eine kleinste, nicht weitere teilbare Elementarladung e.

Q:
Was ist elektrischer Strom?
A:
Das Fließen von Elektronen in einen Leiter bzw. das Fließen von Ionen in einem Elektrolyt
Q:

Unterschied physikalische und technische Stromrichtung

A:
  • 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.
Q:

Wie kann elektrische Spannung erzeugt werden?

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

Gefahren durch elektrischen Strom für menschliche Körper (Schwellenwerte)

A:
  • 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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Q:
Wie lange fließt ein elektrischer Strom zwischen A und B ?
A:
Solange zwischen A und B eine Spannung besteht.
Q:
Basiseinheiten
A:
  1. Länge, Meter, m
  2. Masse, Kilogramm, kg
  3. Zeit, Sekunden, s
  4. Elektrischer Strom, Ampère, A
  5. Temperatur, Kelvin, K
  6. Stoffmenge, Mol, mol
  7. Leuchtstärke, Candela, cd
Q:

Stromstärke

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

Schaltdraht vs Litze

A:

Schaltdraht:

  • einzelne Ader
  • meist mit PVC Isolierung
  • starr

Litze:

  • besteht aus dünnen Einzeldrähten (20 bis Hunderte)
  • ist leicht biegbar
  • teurer in der Herstellung
Q:
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?
A:
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!
Q:

Temperaturabhängigkeit realer Ohmscher Widerstände

A:
  • 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
Q:

2. Kirchhoffsches Gesetz

A:

Eine erzeugte, am Netzwerk anliegende Spannung muss an Verbrauchern wieder abfallen. Alle Teilspannungen einer Masche addieren sich zu Null.

|U| = |U1+U2+U3+...|

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