PowerPoint-Präsentation

Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
WICHTIG!
Wählen Sie einen der „FETT“ dargestellten Buchstaben aus. Hinter diesen Buchstaben befinden sich
Stichworte. Diese Stichworte führen zu den Kernfragen der Elektrotechnik.
Mit einem Mausklick kommen Sie zur nächsten Animation.
Bei jedem Druck auf die linke Maustaste erhalten Sie einen weiteren Lösungsschritt.
Beobachten Sie den Lösungsweg gut und drücken Sie erst weiter, wenn Sie den aktuellen
Lösungsansatz begriffen haben.
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
A
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
B
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
C
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
D
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Drehrichtungswechsel DC-Motor
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
D
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Drehrichtungswechsel DC-Motor
Frage
Wie wird die Drehrichtung in einem
Gleichstrommotor gewechselt?
S
S
S
N
N
N
Antwort
Die Drehrichtung in einem DC-Motor wird
geändert, indem man das Stator- oder das
Rotorfeld ändert.
Am einfachsten wird dies mit einem
Polwender realisiert.
+
Drehrichtungswechsel
mit Polwender-Schalter
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
E
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
F
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
G
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
H
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
I
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Induktion der Bewegung
2
Induktion der Ruhe
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
I
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Induktion der Bewegung
Frage
Antwort
Beschreiben Sie die Induktion der
Bewegung?
Wird eine Leiterschleife in
einem Magnetfeld so
bewegt, dass sich der
magnetische Fluss in der
Schleife ändert, wird in ihr
während der Bewegung
eine Spannung induziert
Mit welcher Regel kann das Verhalten
beschrieben werden?
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Hält man die Rechte Hand
so, dass die Feldlinien vom
Nordpol her auf die
Innenfläche der Hand
treffen und der
abgespreizte Daumen in
die Bewegungsrichtung
zeigt, so fliesst der
Induktionsstrom in Richtung
der ausgestreckten Finger.
Version 5
ui  B  l  N  v
[V ]
Rechte Handregel
(Generatorregel)
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
I
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Induktion der Ruhe
Frage
Antwort
Wie lautet das Gesetz zur Induktion der
Ruhe?
In eine Spule wird eine Spannung induziert,
wenn sich die Anzahl der von der Spule
umfassten Feldlinien, also der umfasste
magnetische Fluss, ändert.
U1N
U2N
V
ü
V
I1N
A
I2N
A
R
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
U1
N
 1
U2 N2
ü
Version 5
I2
N
 1
I1 N 2
Induktionsgesetz
Die in einer Spule induzierte Spannung ist umso
grösser, je grösser die Windungszahl der Spule,
je stärker die Flussänderung und je kürzer die
Zeitdauer ist, in der diese Flussänderung erfolgt.

ui   N 
t
[V ]
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
J
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
K
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Knotenregel
2
Knotenregel mit zwei Widerständen
3
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
K
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Knotenregel
Frage
Antwort
Wie lautet die Knotenregel nach
Kirchhoff?
Die Summe der zufliessenden Ströme ist
gleich der Summe der wegfliessenden Ströme.
I1  I 2  I 3 [ A]
I2
I1
R2
I3
I2 
R3
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Indirekt proportionale Aufteilung der Ströme zu
den Widerständen.
Version 5
I1  R3
R2  R3
I3 
I1  R2
R2  R3
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
K
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Antwort
Knotenregel mit zwei Widerständen
Bei jedem Druck auf die linke Maustaste
erhalten Sie einen weiteren Lösungsschritt.
Beobachten Sie den Lösungsweg gut und
drücken Sie erst weiter, wenn Sie den
aktuellen Lösungsansatz begriffen haben.
Frage
Wie werden die Teilströme I2 und I3 in der
gegebenen Schaltung berechnet?
R1
I1
R2
R
R23 
I2
I3
3
R2  R3
[ ]
R2  R3
U 23  I1  R23 [V ]
U 23

R2
I1  R23
I2 

R2
R R
I1  2 3
R2  R3
I2 

R2
I2 
I2 
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
I1  R3
R2  R3
U 23

R3
I1  R23
I3 

R3
R R
I1  2 3
R2  R3
I3 

R3
I3 
I3 
I1  R2
R2  R3
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
L
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Leistungsänderung bei Spannungsänderung
2
Leistungsänderung - Spannungsänderungsfaktor
3
Leistungsänderung - Stromänderungsfaktor
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
L
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Leistungsänderung bei Spannungsoder Stromänderung
Frage
Antwort
Wenn die Spannung an einem konstanten
Widerstand ändert, wie ändert die
Leistung an diesem Widerstand?
Wenn die Spannung oder der Strom an
einem konstanten Widerstand ändert,
ändert die Leistung an diesem Widerstand
quadratisch.
2
U
P1  1
R1
P1  I1  R1
2
R2  R1
gilt
2
2
P2 
Für
U2
R2
P2  I 2  R2
2
[W ]
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
U2 
P2  P1    [W ]
 U1 
2
 I2 
P2  P1    [W ]
 I1 
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
L
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Leistungsänderung
Spannungs- und Stromänderungsfaktor
Frage
Wenn die Spannung an einem konstanten
Widerstand ändert, wie ändert die
Leistung an diesem Widerstand,
ausgedrückt mit dem Spannungs- oder
Stromänderungsfaktor?
Wenn die Spannung oder der Strom an
einem konstanten Widerstand ändert,
ändert die Leistung an diesem Widerstand
quadratisch mit dem Spannungs- oder
Stromänderungsfaktor.
Für
R2  R1
gilt
U2
U1
P2  P1  k 
I
k 2
I1
P2  P1  k 
k
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Antwort
2
2
Version 5
[W ]
[W ]
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
M
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
N
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
O
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Ohmsches Gesetz
2
Ohmscher Widerstand einer Spule
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
O
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Ohmsches Gesetz
Frage
Antwort
Wie lautet das ohmsche Gesetz?
U
R. I
U
Spannung
[V]
R
Widerstand
[ ]
I
Stromstärke
[A]
U  I R
U
I
U
I
R
R
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
P
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
Q
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
R
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Spezifischer elektrischer Widerstand
2
Stromdichte
3
Selbstinduktion
4
Strom Definition
5
Spule – ohmscher Widerstand
6
Spannungs- und Stromänderungsfaktor
7
Spannungsabfall in Prozent
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Spezifischer elektrischer Widerstand
Frage
Antwort
Wie ist der spezifische Widerstand
definiert?
Der spezifische Widerstand ist eine
Materialkonstante.
Von welchen Grössen ist der spezifische
Widerstand abhängig?
Der spezifische Widerstand ist der Widerstand
eines Materials bei einem Meter Länge und
einem Quadratmillimeter Querschnitt bei einer
Temperatur von 20°C.
R A
 20 
l
- Material
- Querschnitt
- Länge
- Temperatur
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
   mm2 


 m 
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Stromdichte
Frage
Antwort
Warum muss die Stromdichte bei
zunehmendem Querschnitt abnehmen?
Der Umfang und damit die Oberfläche nimmt
mit dem Durchmesser Linear zu.
U  d 
mm
Der Querschnitt nimmt mit dem Durchmesser
quadratisch zu.
d 2 
A
4
mm 
2
Da die Wärme über die Oberfläche abgeführt
wird muss die Stromdichte mit zunehmendem
Querschnitt abnehmen.
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Selbstinduktion
Frage
Antwort
Beschreiben Sie das Verhalten der
Selbstinduktion?
Wird der durch eine Spule fliessende Strom ein
oder ausgeschalter, ändert sich das Magnetfeld
der Spule.
Diese Flussänderung erzeugt eine Spannung.
Diese Spannung wird Selbstinduktionsspannung genannt. Sie ist immer der Änderung
des elektrischen Stromes entgegen gerichtet.
I
us   L 
t
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
[V ]
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Strom Definition
Antwort
Frage
wandernde
Elektronen
Wie ist der elektrische Strom definiert?
+
-
-
+
Schnittebene
+
+
Atomreste
(Jonen)
-
-
+
+
-
Cu-Leiter
Werden in der Zeit von einer Sekunde so viele Elektronen
durch ein Flächenelement wandern, dass ihre totale
Ladung ein Coulomb (1 Cb = 1 As) ergibt, so fliesst ein
Strom von einem Ampere.
I
Ladung Q

Zeit
t
 As 
 s    A
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Spule –ohmscher Widerstand
Antwort
Frage
dm
Wie berechnet man den ohmschen
Widerstand einer Spule?
lm  d m  
m
m
di  d a
2
m
l  lm  N
dm 
R
di
da
R
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
 l
A


di  d a
  N
2
A

Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
S
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Stichwort
Antwort
Spannungsabfall in Prozent
u% 
Frage
U 2  U1
100% [%]
U1
Wie berechnet man den Spannungsabfall
in Prozent?
UL
Antwort mit Spannungsfaktor
VL
I
U1
u%  (k  1) 100% [%]
RL
V1
V2
U2
RV
RL
VL
Bild 1.7.1
UL
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
U
k 2
U1
I2
k
I1
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
T
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
U
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
V
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
W
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
Wirbelstrom
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
W
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Startseite
Antwort
Stichwort
Wirbelstrom
Frage
a) Was ist ein Wirbelstrom?
b) Wo kommen Wirbelströme vor?
c) Wie kann man den Wirbelströmen
entgegenwirken?
a) Bei der Induktion der Bewegung und der
Induktion der Ruhe entstehen Spannung und
damit auch Ströme, die scheinbar
ungeordnet verlaufen. Diese Ströme
erzeugen Magnetfelder, die der
Bewegungsrichtung entgegen wirken und die
Bewegung bremsen. Diese Ströme werden
Wirbelströme genannt.
b) Dieser Effekt wird als Wirbelstrombremse in
Induktionszählern und zur Dämpfung in
analogen Messgeräten verwendet.
Hochfrequenz Wirbelströme werden beim
induktiven Kochen zur Erwärmung der
Pfannenböden eingesetzt.
c) Bei niedrigen Frequenzen werden dünne,
Silizium legierte Bleche verwendet. Bei
hohen Frequenzen kann mit Ferritkernen
oder mit Eisenpulverkernen den
Wirbelströmen entgegen gewirkt werden.
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
X
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
Y
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite
Ausgabe
14. Februar 2017
Kernfragen der Elektrotechnik
Z
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Stichwort
1
2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 5
Startseite