Elektrotechnik

Der Elektronenfluss verläuft von – nach +! Die Richtung des Stromflusses ist von + nach – festgelegt!

Stromdichte

Von Bedeutung ist noch die Stromdichte, die das Verhältnis zwischen Stromstärke I und dem Querschnitt A des durchflossenen Leiters angibt. Die Stromdichte muss dort berücksichtigt werden, wo Leiter bis zu ihrer Erwärmung belastet werden. S = Stromdichte in A/mm2 I = Strom in A A = Querschnitt in mm2 Klicken zum Umstellen! Hier können Sie rechnen! Beispiel: nach VDE 0100 mm2 1,5 2,5 4 6 10 Zulässige Stromdichten  CU - Leitungen Gruppe 2 A / mm2 13,3 10,8 9 7,8 6,5

Das "Ohmsche Gesetz"

Der zwischen Strom, Spannung und Widerstand bestehende Zusammenhang wird durch das "Ohmsche Gesetz" ausgedrückt. U = Spannung in Volt R = Widerstand in Ohm I = Strom in Ampere Klicken zum Umstellen! Hier können Sie rechnen!

Leistung

Verbraucher durch die ein Strom fließt, erzeugen Wärme. Diese Wärme wird durch den Strom im Widerstand erzeugt. Je höher der Strom und die Spannung ist, umso höher ist die Leistung. Damit wird die elektrische Leistung durch das Produkt aus Strom und Spannung bestimmt. Die elektrische Leistung wird in der Einheit Watt angegeben. Das Kurzzeichen ist W. P = Leistung in Watt U = Spannung in Volt I = Strom in Ampere Klicken zum Umstellen! Hier können Sie rechnen! Alternativ kann auch mit dem Ohmschen Widerstand gerechnet weden: P = Leistung in Watt R = Widerstand in Ohm I = Strom in Ampere Klicken zum Umstellen! Hier können Sie rechnen! P = Leistung in Watt U = Spannung in Volt R = Widerstand in Ohm Klicken zum Umstellen! Hier können Sie rechnen!

Arbeit

Die elektrische Arbeit wird durch das Produkt aus Leistung und Zeit bestimmt. Sie wird in Watt pro Stunde (Wh) angegeben, mehr gebräuchlich sind Kilowatt pro Stunde (kWh) oder Megawatt pro Stunde (MWh). W = Arbeit in Wh P = Leistung in Watt t = Zeit in Stunden Klicken zum Umstellen! Hier können Sie rechnen!

Reihen-und Parallelschaltung ohmscher Widerstände

Reihenschaltung Durch alle Widersände fließt der gleiche  Strom. Bei der Reihenschaltung ist die Summe der Teilspannungen gleich der angelegten Gesamtspannung. Uges = U1 + U2 + Un Uges = gegebene Spannung  |  U1, U2, Un = Teilspannungen Bei der Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand gleich der Summe der Einzelwiderstände. Rges = R1 + R2 + Rn Rges = Gesamtwiderstand  |  U1, U2, Un = Teilwiderstände Die Teilspannungen haben bei der Reihenschaltung die gleichen Verhältnisse wie die zugehörigen Widerstände. U1 / U2 = R1 / R2 Die Reihenschaltung wird auch als (unbelasteter) Spannungsteiler bezeichnet. Parallelschaltung Bei der Parallelschaltung sind die Anschlüsse der Verbraucher (Widerstände) miteinander verbunden. An allen Widerständen liegt dieselbe Spannung an. Bei der Parallelschaltung ist der Gesamtstrom gleich der Summe der Teilströme. Iges = I1 + I2 + In Iges = Gesamtstrom  |  I1, I2, In = Teilströme Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand! 1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + 1/Rn Rges = Gesamtwiderstand  |  R1, R2, Rn = Einzelwiderstände

Belasteter Spannungsteiler

Belasteter Spannungsteiler U = Gesamtspannung Ub = Teilspannung Ub0 = Leerlaufspannung R1,R2 = Teilwiderstände Rb = Belastungswiderstand Iq = Querstrom Ib = Belastungsstrom Formeln:

Elektrischer Widerstand

Grundeinheit Ohm [ ] 1m = 0.001 1k = 1'000 1M = 1'000'000 Definition: Durch einen Widerstand von 1 ergibt eine Spannung von 1Volt einen Strom von 1Ampère

Spezifischer Widerstand und Leitfähigkeit

Der Widerstand eines Leiters kann berechnet werden, wenn man den spezifischen Widerstand oder die Leitfähigkeit des verwendeten Materials kennt. Spezifischer Widerstand R = x l / A A = Querschnitt in mm2 (Rho) = spezifischer Widerstand in x mm2 / m Material: Kupfer Silber Aluminium Eisen spez. Widerstand: 0.01786 0.0167 0.0278 0.13 Leitfähigkeit R = l / ( x A) A = Querschnitt in mm2 Material: Kupfer Silber Aluminium Eisen Leitfähigkeit: 56 60 36 7.7