Inhaltsverzeichnis - EPV
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Inhaltsverzeichnis 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 Elektrotechnische Grundlagen ........................................................................................... 7 Elektrotechnische Grundgrößen ............................................................................................ 7 Elektrische Spannung ............................................................................................................ 7 Elektrischer Strom .................................................................................................................. 9 Elektrischer Widerstand ....................................................................................................... 10 Ohmsches Gesetz ............................................................................................................... 10 Elektrische Leistung ............................................................................................................. 11 Elektrischer Wirkungsgrad ................................................................................................... 11 Elektrische Arbeit ................................................................................................................. 11 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 Messen elektrischer Größen ............................................................................................. 12 Schaltungen zum Messen elektrischer Größen ................................................................... 12 Spannungsmessung ............................................................................................................ 12 Strommessung ..................................................................................................................... 12 Widerstandsmessung .......................................................................................................... 12 Messung elektrischer Leistung ............................................................................................ 13 Messung elektrischer Arbeit ................................................................................................. 13 Messgeräte .......................................................................................................................... 13 Analoge Multimeter (AMM) .................................................................................................. 14 Digitale Multimeter (DMM) ................................................................................................... 15 Spannungsprüfer .................................................................................................................. 16 3 3.1 3.1.1 3.1.1.1 3.1.1.2 3.1.1.3 3.1.1.4 3.1.2 3.1.2.1 3.1.2.2 3.1.2.3 3.1.2.4 3.1.3 3.1.3.1 3.1.3.2 3.1.3.3 3.1.3.4 3.2 3.2.1 3.2.1.1 3.2.1.2 3.2.1.3 3.2.1.4 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 Elektrotechnische Bauelemente ....................................................................................... 17 Widerstände ......................................................................................................................... 17 Festwiderstände ................................................................................................................... 17 Bauformen von Widerständen ............................................................................................. 17 Kennwerte von Widerständen .............................................................................................. 17 Kennzeichnung von Festwiderständen ................................................................................ 18 Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen ............................................................... 19 Veränderbare Widerstände .................................................................................................. 21 Bauformen von veränderbaren Widerständen ..................................................................... 21 Nennwerte von veränderbaren Widerständen ..................................................................... 21 Schaltungen von veränderbaren Widerständen ................................................................... 22 Kennlinien von veränderbaren Widerständen ...................................................................... 22 Veränderliche Widerstände .................................................................................................. 23 Temperaturabhängige Widerstände (Thermistoren) ............................................................ 23 Spannungsabhängige Widerstände (Varistoren; VDRs) ...................................................... 24 Lichtempfindliche Widerstände (LDRs) ................................................................................ 25 Weitere veränderliche Widerstände ..................................................................................... 25 Kondensatoren (Kapazitäten) .............................................................................................. 26 Bauarten von Kondensatoren .............................................................................................. 26 Folienkondensatoren ........................................................................................................... 26 Keramikkondensatoren ........................................................................................................ 27 Elektrolytkondensatoren (Elkos) .......................................................................................... 27 Veränderbare Kondensatoren .............................................................................................. 27 Kennwerte von Kondensatoren ............................................................................................ 27 Nennwerte der Kapazität ...................................................................................................... 27 Auslieferungstoleranz .......................................................................................................... 28 Nennspannung ..................................................................................................................... 28 Kennzeichnung von Kondensatoren .................................................................................... 28 Parallel- und Reihenschaltung von Kondensatoren ............................................................. 28 Kondensatoren an Gleichspannung ..................................................................................... 29 Kondensatoren an Wechselspannung ................................................................................. 30 Spulen (Induktivitäten) ......................................................................................................... 30 Bauarten von Spulen ............................................................................................................ 30 Parallel- und Reihenschaltung von Spulen .......................................................................... 31 Spulen an Gleichspannung .................................................................................................. 31 3.3.4 3.4 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 Spulen an Wechselspannung ............................................................................................... 32 Transformatoren ................................................................................................................... 33 Elektromagnete, Relais und Schütze ................................................................................... 34 Elektromagnete .................................................................................................................... 34 Relais ................................................................................................................................... 34 Schütze ................................................................................................................................ 35 4 4.1 4.1.1 4.1.1.1 4.1.1.2 4.1.1.3 4.1.1.4 4.1.1.5 4.1.1.6 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.2 4.2.1 4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 Elektronische Bauelemente und Grundschaltungen ...................................................... 36 Dioden .................................................................................................................................. 36 Gleichrichter- und Schaltdioden ........................................................................................... 36 Grundprinzip ........................................................................................................................ 36 Kenn- und Grenzwerte von Dioden ...................................................................................... 36 Bauformen von Dioden ........................................................................................................ 37 Prüfen von Dioden ............................................................................................................... 37 Dioden als elektronische Schalter ........................................................................................ 37 Dioden als Gleichrichter ....................................................................................................... 38 Z-Dioden .............................................................................................................................. 39 Fotodioden ........................................................................................................................... 40 Leuchtdioden (LEDs) ........................................................................................................... 40 Transistoren und FETs ......................................................................................................... 41 Bipolare Transistoren ........................................................................................................... 41 Transistor als elektronischer Schalter .................................................................................. 41 Transistor als Gleichspannungsverstärker ........................................................................... 42 Transistor als Wechselspannungsverstärker ....................................................................... 42 Unipolare Transistoren ......................................................................................................... 42 Bauformen und wichtigste Kennwerte von Transistoren ...................................................... 43 Operationsverstärker ........................................................................................................... 44 Grundschaltungen ................................................................................................................ 44 Bauformen ........................................................................................................................... 45 Thyristoren und Triacs ......................................................................................................... 45 Thyristoren ........................................................................................................................... 45 Triacs ................................................................................................................................... 46 Bauformen und wichtigste Kennwerte von Thyristoren und Triacs ...................................... 47 Integrierte Schaltungen ........................................................................................................ 48 Logische Schaltungen .......................................................................................................... 48 Signalspeicher ..................................................................................................................... 51 Datenspeicher ...................................................................................................................... 52 Weitere Digitalbausteine ...................................................................................................... 53 5 5.1 5.2 5.3 Das Drehstromsystem ....................................................................................................... 56 Grundprinzip ........................................................................................................................ 56 Systeme (Stromnetzformen) ................................................................................................ 57 Hausanschlüsse und Verbraucheranlagen .......................................................................... 58 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.4 Schutz vor Gefahren des elektrischen Stromes .............................................................. 59 Fachbezogene Vorschriften: Gesetze, Normen, Verordnungen und Bestimmungen ........... 59 Unfallverhütungs- bzw. Berufsgenossenschafts-Vorschriften (UVV) .................................... 59 Wichtige VDE-Bestimmungen .............................................................................................. 60 Überstrom-Schutzeinrichtungen .......................................................................................... 61 Schmelzsicherungen ............................................................................................................ 61 Überstrom-Schutzschalter ................................................................................................... 62 Weitere Schutzeinrichtungen ............................................................................................... 63 Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme .......................................................... 63 Auftreten gefährlicher Körperströme .................................................................................... 63 Wirkungen des Körperstromes ............................................................................................ 64 Stromstärkebereiche ............................................................................................................ 64 Höchstzulässige Berührungsspannung ............................................................................... 64 Erste Hilfe bei Unfällen durch elektrischen Strom ................................................................ 65 Schutzmaßnahmen nach DIN VDE 0100 Teil 410 ............................................................... 65 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.3.1 6.4.3.2 6.4.3.3 6.5 6.6 6.6.1 6.6.2 6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 Wichtige Begriffe und ihre Bedeutung .................................................................................. 65 Schutzklassen gegen zu hohe Berührungsspannung .......................................................... 67 Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme .......................................................... 68 Schutz sowohl gegen direktes als auch bei indirektem Berühren ........................................ 68 Schutz gegen direktes Berühren .......................................................................................... 69 Schutz bei indirektem Berühren ........................................................................................... 70 Einige wichtige grundlegende Sicherheitsregeln ................................................................. 71 Prüfung von elektrischen Anlagen und Geräten ................................................................... 72 Erst- und Wiederholungsprüfungen von Anlagen ................................................................. 72 Prüfung elektrischer Geräte ................................................................................................. 72 Gerätesicherheitsgesetz, Prüf- und Kurzzeichen ................................................................. 73 Gerätesicherheitsgesetz ...................................................................................................... 73 Prüfzeichen .......................................................................................................................... 73 Häufig zu findende Abkürzungen und Kurzzeichen ............................................................. 74 7 7.1 7.2 7.2.1 7.2.1.1 7.2.1.2 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.3 7.3.1 7.3.2 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 Elektromotore ..................................................................................................................... 75 Grundlagen und Begriffe ...................................................................................................... 75 Drehstrommotore ................................................................................................................. 78 Asynchronmotore ................................................................................................................. 79 Drehstrom-Asynchronmotore mit Käfigläufer ....................................................................... 79 Drehstrom-Asynchronmotore mit Schleifringläufer .............................................................. 81 Synchronmotore ................................................................................................................... 81 CEE-Steckverbindungen ...................................................................................................... 82 Motorschutz ......................................................................................................................... 83 Einphasen-Wechselstrommotore ......................................................................................... 84 Kondensatormotore ............................................................................................................. 84 Spaltpolmotore ..................................................................................................................... 85 Gleichstrommotore ............................................................................................................... 85 Arbeitsweise ......................................................................................................................... 85 Schaltungen und Betriebsverhalten ..................................................................................... 86 Universalmotore ................................................................................................................... 87 Servemotore ........................................................................................................................ 88 8 8.1 8.1.1 8.1.2 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.4 Elektropraxis ...................................................................................................................... 90 Kabel und Leitungen und ihre Verlegung ............................................................................. 90 Leitungsarten und ihre Verwendung .................................................................................... 90 Aderkennzeichnung ............................................................................................................. 93 Das Verlegen von Leitungen: Installationszonen nach DIN 18015 T3 ................................. 93 Einige Grundregeln .............................................................................................................. 93 Installation in Räumen, in denen Kondenswasser auftritt .................................................... 94 Installation in feuchten und nassen Räumen ....................................................................... 94 Einfache Installationsschaltungen ........................................................................................ 95 Ausschaltung ....................................................................................................................... 96 Serienschaltung ................................................................................................................... 96 Wechselschaltung ................................................................................................................ 97 Aus-/Wechselschaltung mit Stromstoßschalter .................................................................... 97 Installations-Schaltzeichen ................................................................................................... 97
