Elektrotechnik

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Hier finden Sie Berechnungen zur Elektrik. Viele der verwendeten Formeln gehen auf das Ohmsche Gesetz zurück.


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Elektrotechnik22 Beiträge

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Stromnetze in der Energiewende

Mit der Energiewende verändert sich nicht nur die Art der Energieerzeugung; auch der geographische Standort der Energieerzeuger wird bedeutsam. Verbunden mit einem leistungsfähigen Übertragungsnetz ist der Begriff »Blindleistung«. Was versteht man darunter?

Stromnetz, Vergleich mit Bierglas, Vorschaubild

Laufkran: Statik, Kräfte

Die Laufkatze ist die Baugruppe bei Laufkranen, die die Hubeinrichtung trägt. An einem praktischen Beispiel rechnen wir die Motorleistung, die Belastung des Katzrahmens und das Bremssystem durch.

Laufkran: Kräfte, Vorschaubild

Wie funktioniert ein Stromaggregat?

Mobile oder auch stationäre Stromaggregate werden eingesetzt, wenn das öffentliche Stromnetz für Verbraucher nicht zugänglich ist, oder wenn ein Ausfall des öffentlichen Stromnetzes zu Versorgungsproblemen führen würde.

Stromaggregat, Vorschaubild

Das Stromnetz braucht Gleichgewicht

Die Abschaltung von Hochspannungsleitungen im norddeutschen Emsland führte 2006 zu einem Ausfall von Stromlieferungen in Spanien. Was haben norddeutsche Stromleitungen mit dem spanischen Strometz zu tun?

Stromnetze im Gleichgewicht, Vorschaubild

Fahrrad: Nabendynamo

Eine noch relativ junge Entwicklung ist der Vorderrad-Nabendynamo. Er arbeitet - wie die meisten Seitendynamos - mit einem Klauenpolgenerator. Permanentmagnete erzeugen durch die Drehung des Laufrades ein rotierendes Magnetfeld, das in der feststehenden Statorwicklung eine elektrische Wechselspannung induziert. Mit Aufgaben.

Nabendynamo am Fahrrad, Ausschnitt

Versuche zu Magnetismus (3)

Die Spannungserzeugung durch Induktion geschieht durch Bewegung eines Leiters in einem Magnetfeld. Dieses Prinzip wird beispielsweise in einem Generator angewendet: Durch das Drehen des Rotors in einem Magnetfeld entsteht eine Wechselspannung.

Magnetismus, Vorschaubild

Versuche zu Magnetismus (2)

Wenn durch einen Leiter ein Strom fließt, bildet sich um ihn herum ein kreisförmiges Magnetfeld. Auf diese Weise lassen sich Elektromagnete erzeugen, die man beliebig ein- und abschalten kann.

Magnetismus, Vorschaubild

Versuche zu Magnetismus (1)

Bei häufiger Beschäftigung mit der Elektrotechnik ist es unvermeidlich: Immer wieder stößt man auf das Thema Magnetismus. In einer Versuchsreihe wollen wir zeigen, wie man den Schülern die wichtigsten Wirkungen des Magnetismus anschaulich nahe bringt. Nur vereinzelt reichen für diese Versuche einfache Lehrmittel aus.

Magnetismus, Vorschaubild

Elektrische Leistung (2)

Der Beitrag »Elektrische Leistung (1)« beinhaltet so viel Stoff, dass man sich ihm am besten mit Beispielrechnungen nähert.

Elektrische Leistung, Vorschaubild
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Elektrische Leistung (1)

Bei Elektromotoren wird die lieferbare mechanische Leistung angegeben, bei Staubsaugern und anderen Hausgeräten dagegen die aufgenommene elektrische Leistung. Bei Kfz-Generatoren und Fahrraddynamos interessiert eher die abgegebene elektrische Leistung. Berechnungen helfen, die elektrische Leistung besser zu verstehen.

Spannung oder keine Spannung? (2)

Die Übung »Spannungsmessung an einer Beleuchtungsanlage« muss jeden Schüler, wenn er sie verstanden hat, mit Stolz erfüllen. Dabei ist sie nur halb so schwierig, wie man vermuten würde.

Spannung oder keine Spannung? (1)

Elektrotechniker schätzen den Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung als übersichtliches Hilfsmittel. Wir prüfen an einem praktischen Beispiel aus der Kfz-Elektrik, wo in verschiedenen Schaltsituationen Spannungen anliegen.

Fahrzeug-Batterie

Im elektrischen Kreislauf eines Kraftfahrzeugs steht die Batterie an erster Stelle. Ihre Hauptaufgabe: Strom für den Motorstart liefern. Dafür benötigt sie eine ausreichende Kapazität. Doch warum ist die Spannung an den Batteriepolen nicht immer gleich hoch?

Kühlwassertemperatur und Widerstand

Was weiß der Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs von der Temperatur des Kühlwassers? Rein gar nichts weiß er davon. Er kann nur mit dem Spannungsabfall an einem NTC-Sensor etwas anfangen: Der sagt ihm, was im Kühlwasser los ist.

Das URI-Trio (2)

Das ohmsche Gesetz (U = R • I) beschreibt den Zusammenhang zwischen Spannung, Widerstand und Strom in einem Stromkreis. Wir betrachten Reihen- und Parallelschaltungen und führen Messungen im Stromkreis durch. Berechnungen vertiefen das Thema.

Das URI-Trio (1)

Das ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Spannung, Widerstand und Strom in elektrischen Schaltungen. Wir überlegen, wie Messungen im Stromkreis durchgeführt werden.

Übungen zum ohmschen Gesetz

Das ohmsche Gesetz gibt einen der Grundzusammenhänge in der Elektrotechnik wieder. Eng damit verbunden ist die Schreibweise mit Vorsatzzeichen. Sie finden hier einige Übungen zur Berechnung von Spannungen, Widerständen usw.

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