Erholung ist angesagt, wir lesen uns langsam in die Welt des Magnetismus ein. Siehe: www.mydarc.de/dk4qt Wähle AFU-Kurs und starte Lektion Nr. 5 Dann spielen wir mit http://www.zum.de/dwu/uma.htm Portalseite. Dort auswählen: Magnetismus und die Bilder genießen, dann zurück zur Portalseite und Elektromagnetismus wählen. Einfach mal durck-klicken und vor allen Dingen die Animationen abfahren. In den Animationen gibt es so Kästchen in denen man die Bedingungen ändern kann. Halt !!!! Nicht auswendig lernen. Dies ist ausschließlich zur Entspannung. Bestimmt sind da auch bereits bekannte Sachen dabei. Bilder lernen mehr als viele Worte. Hier geht es nur um das Verständnis der Grundlagen. (Wenn man Elektrotechnik wählt, dann findet man vieles, was wir schon drauf haben!) So nun zurück zur Arbeit! Elektrische Bauteile ist jetzt angesagt: Kondensator, was ist und macht dieses Bauteil? Was ist drin? Erst mal Einlesen um sich mit dem Bauteil vertraut zu machen. Es hat was mit Elektrizität zu tun! Was ist Elektrizität (wenn man es anpackt, dann weiß man, dass da eine Kraft drin steckt!)? Elektrizität Eine Frage, welche die heutige Wissenschaft beschäftigt, ist: Was zum Kuckuck ist Elektrizität? Und wohin geht sie, nachdem sie den Toaster verlassen hat? Machen wir ein einfaches Experiment, mit dem wir eine wichtige Lektion über Elektrizität lernen können: An einem kühlen, trockenen Tag schlurfen wir mit den Füßen über einen Teppich, greifen dann plötzlich nach einer Freundin um Mund zu Mund Beatmung zu trainieren. Unsere Freundin zuckt heftig zusammen, schreit vor Schmerz auf und knallt uns eine! Wir lernen daraus, dass Elektrizität eine sehr mächtige Kraft sein kann (welche uns weh tut) und die wir niemals dafür verwenden dürfen, um an unserer Freundin rumzufummeln, außer wenn wir eine wichtige Lektion über Elektrizität lernen müssen. (Für Freundin darf auch Freund eingesetzt werden,) Wir erfahren dabei auch, wie ein elektrischer Stromkreis funktioniert. Als wir über den Teppich geschlurft sind, haben wir dabei etliche "Elektronen" aufgesammelt, äußerst kleine Teilchen mit denen wir uns aufgeladen haben. Je nach Teppichmaterial haben wir uns positiv oder negativ aufgeladen. Das ist nichts schlimmes und die Freundin merkt auch nichts davon, wenn wir genügend Abstand halten, was ohnehin von Zeit zu Zeit sinnvoll ist. Bei der Berührung unserer Freundin, welche (grundsätzlich) eine anderes Ladungspotential hat, kam es zur Blitzentladung mit Rückknall, so sind’se halt). Wir wissen jetzt, dass die Elektronenladung unseres Körpers über den Körper der Freundin zurück zum Teppich geflossen und damit der Stromkreis geschlossen ist. Ursache war die unterschiedliche elektrische Ladung der Körper. Zwischen diesen hatte sich ein elektrisches Feld aufgebaut. Wird der Isolationsabstand unterschritten, kommt es zum plötzlichen Ladungsausgleich. Wir lernen daraus, zwei Körper (Flächen) können unterschiedliche elektrische Ladungen tragen und zwischen unseren Körpern herrscht dann ein elektrisches Spannungsfeld (sowieso). Was lernen wir daraus? (1. Auf Oma hören, wenn Sie sagt Du sollst die Füße heben und nicht schlurfen!) 2. Auf den Körpern (Flächen) kann eine Elektronenladung gespeichert werden. Je größer die Fläche, je mehr Ladung geht drauf. 3. Zwischen den Flächen ist ein homogenes (gleichmäßiges) elektrisches Feld. Je näher die Flächen zusammenkommen, je stärker das Feld. 4. Es kommt zum Überschlag, wenn der Isolationsabstand (1mm/1000Volt bei Luft) unterschritten wird. Das Material der Isolation zwischen den Flächen verhindert Überschläge. 5. Eine elektrische Spannung besteht immer zwischen unterschiedlichen Potentialen. Zum Verständnis lesen! http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0110081.htm http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205141.htm Dieser natürliche Effekt wurde in ein technische Bauteil gewandelt. Der Kondensator: Zweck: Speicherung von elektrischen Ladungen! Siehe http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0205141.htm http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205301.htm http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1006091.htm http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1006081.htm Und nun ran: TC508 Von welcher der nachfolgenden Größen ist die Kapazität eines Plattenkondensators nicht abhängig? a) Spannung b) Plattenabstand c) Plattenoberfläche d) Dielektrikum ??? TC509 Welche Aussage bezüglich der Kapazität eines Plattenkondensators ist falsch? a) Je größer der Abstand der Platten desto größer ist die Kapazität. b) Je größer die Dielektrizitätskonstante des Dielektrikums je größer ist die Kapazität. c) Je größer die Anzahl der Platten, desto größer ist die Kapazität. d) Je größer die Plattenoberfläche desto größer ist die Kapazität. ??? Formelsammlung: 1. Seite, 2. Kasten! „Wertkennzeichnung durch Buchstaben! Kapazität wird in der Grundeinheit F = Farad angegeben. Ein „RIESEN DING“, nicht zu gebrauchen! In der Technik wird nur mit viel kleineren Kapazitäten gearbeitet. Ungefähr so: Im Lebensmittelhandel wäre die Grundeinheit t = Tonne und real wird mit kg, Pfund und Gramm gehandelt. Dazu werden wir jetzt so faul (schreibfaul) wie die Mathematiker! Die machen es sich ja einfach! 12 Terra (T) 1 000 000 000 000 schreiben die als 10 9 Giga (G) 1 000 000 000 schreiben die als 10 6 Mega (M) 1 000 000 schreiben die als 10 3 Kilo (K) 1 000 schreiben die als 10 -3 Milli (m) 0,001 schreiben die als 10 -6 Mikro (µ) 0,000 001 schreiben die als 10 -9 Nano (η) 0,000 000 001 schreiben die als 10 -12 Pico (ρ) 0,000 000 000 001 schreiben die als 10 Und jetzt wird vieles einfacher: Aus der Schule wissen wir, dass man Äpfel nicht mit Birnen verrechnen kann. Also: 12 Äpfel x 2 Birnen = geht nicht So ist das auch bei Farad und NanoFarad, man muß die Gleich machen!!! 6 9 12 1 F = 1 000 000 µF (10 µF) = 1 000 000 000 ηF (10 ηF) = 1 000 000 000 000 ρF (10 ρF) -6 1 µF = 10 F -9 1 ηF = 10 F -12 1 ρF = 10 F Das ist vielleicht ein Sche…., die paar Aufgabe kann man auch auswendig lernen! Also bei dem Aufdruck auf den Bauteilen steht das m, µ, η, ρ (auch m, u, n, p geschrieben) für das Komma. Die 0 (Null) spart man sich davor! TC533 Die Kapazität eines Kondensators ist mit " m33 " angegeben . Welcher Kapazität entspricht diese Angabe? -3 m = Milli (10 ) m33 ist also 0,33 mF –2 –2 –2 0,33 = 33 x 0,01 (0,01 = 10 ) 33 x 10 dazu noch das m(Milli) = 10 -3 -3 -5 = 33 x 10 x 10 F = 33 x 0,00 001 F = 0,00033 F = 33 x 10 F –3 -6 -9 -12 dat gibt es nicht wir machen nur in -5 -6 -5 -6, -6 aus 10 machen wir mal 10 10 ist ja 10 x größer als 10 also 33 x 10 = 330 x 10 = also 330 µF a) 330 µF geht doch! b) 33 µF c) 3,3 µF d) 33000 µF hoch Dieser 10 Kram ist einfach, man braucht nur ein paar Grundregeln zu beachten! 0 10 = 1 das muß man sich merken! 1 10 = 10 Exponentialzahlen (so nennt man die Dinger) werden multipliziert, 2 10 = 100 in dem man die Exponenten Addiert ! So einfach ! 3 10 = 1000 usw. Exponentialzahlen werden dividiert, indem man die Exponenten subtrahiert. Multiplikation: 4 3 4+3 7 Also 10 (10 000) x 10 (1000) = 10 = 10 (10 000 000) (10 Millionen). Wenn die Exponenten negativ werden, dann das Konzept gnadenlos durchziehen! -9 6 –9+6 -3 10 x 10 = 10 = 10 = 0,001 Division: 9 3 9-3 6 Also 10 (1000 000 000) : 10 (1000) = 10 = 10 (1 000 000) (1 Millionen), dividieren so ähnlich. Wenn die Exponenten negativ werden, dann das Konzept gnadenlos durchziehen! 3 -2 +3-(-)2 +5 10 : 10 = 10 = 10 = 10 000 Aufpassen: Addition und Subtraktion immer zu Fuß machen, d.h. Nüllekens schreiben! 4 3 10 minus 10 = 10 000 – 1000 = 9000 !!!! TC534 Die Kapazität eines Kondensators ist mit, " n47 " angegeben. Welcher Kapazität entspricht diese Angabe? (blöde Verarsche, n47 angeben und Ergebnisse in pF haben wollen!) Siehe Formelsammlung 1. Seite oben der 2. Kasten. n = 10-9 p = 10-12 -12 ne reine Krücke! nF wandeln wir in pF um: p= 10 , p = also 1000 x kleiner als n! 1 nF = 1000 pF 0,47 nF = 470 pF a) 470 pF b) 47 pF c) 4,7 pF d) 47000 pF ist richtig TC535 Die Kapazität eines Kondensators ist mit " 8p2 " angegeben . Welcher Kapazität entspricht diese Angabe? a) 8,2 pF b) 820 pF c) 82 pF d) 0,82 pF und ??? TD505 Wie groß ist die Gesamtkapazität, wenn drei Kondensatoren mit C1 = 0,06 nF, C2 = 40 pF und C3 = 20 pF in Reihe geschaltet werden? (Einfach alles in pF wandeln), C1=0,06nF x 1000 = 60pF -9 (n = 10 , -12 p = 10 n = 1000 x größer als p) Formel aus Formelsammlung nehmen und rechnen, da C1, C2 und C3 jetzt alle in pF sind, können wir einfach damit rechnen. a) 10,9 pF b) 0,12 nF c) 8,1 pF d) 30 pF nF ist 1000 x größer als pF, also 0,12 x 1000 = 120 pF!!! Wird schon langweilig! TD506 Welche Gesamtkapazität ergibt sich bei einer Parallelschaltung der Kondensatoren 0,1uF, 150 nF und 50000 pF? 0,1 uF 150nF = n = 1000 x kleiner als u, 150 : 1000 = 0,15 uF -12 -6 -6 50 000 pF = Unterschied von 10 zu 10 = 10 = 1 000 000 x kleiner, 50 000 : 1 000 000= 0,05 uF Formel aus Formelsammlung nehmen!!! a) 0,3 µF b) 0,255 µF c) 0,027 µF d) 2,73 ηF Was ist richtig? Mal hinne jetzt.... TD507 Welche Gesamtkapazität ergibt sich bei einer Reihenschaltung der Kondensatoren 0,1 uF, 150 nF und 50000 pF? Ergebnis in uF also wandle alles in uF! 0,1 uF = 0,1 uF 150 nF = ham wir doch gerade erst gemacht! 50 000 pF = a) 0,255 µF b) 2,73 nF c) 0,027 µF d) 0,3 µF TD508 Welche Gesamtkapazität hat die nachfolgende Schaltung? Schaltung siehe Fragenkatalog! C1 = 0,01uF C2 = 5 nF C3 = 5000 pF a) 0,015 nF b) 7,5 nF c) 12,5 nF d) 5 nF reicht für heute!!! 73 de dieter, dk4qt