Text A Grundbegriffe

Text A Grundbegriffe

Strom

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung elektrischer Ladungsträger durch einen Leiter.Wenn der elektrische Strom von Elektronen getragen wird,flieβt der Strom vom Minus-zum Pluspol.Die technische Stromrichtung ist aber vom Pluspol zum Minuspol definiert.

Spannung

An einem elektrischen Leiter liegt die Spannung 1 Volt an,wenn durch diesen Leiter ein konstanter Strom der Stärke 1 A flieβt und in diesem Leiter eine Leistung von 1 W in Wärme umgesetzt wird.

Spannung bedeutet Potenzialunterschied.Vorstellen kann man sich Spannung mit einer Quelle,die von einem Berg(hohes Potenzial)ins Tal(niedriges Potenzial)flieβt,also von einem Ort mit hohem Potenzial zu einem Ort mit niedrigem Potenzial.Man erhält beim Fluss ins Tal genau die Energie zurück,die man aufwenden müsste,um das Wasser zur Quelle hochzutragen.Da die Elektronen vom Minus-zum Pluspol flieβen entspricht in diesem Beispiel der Minuspol der Quelle auf dem Berg(physikalische Stromrichtung).

Eine technische Definition der Spannung lautet wie folgt:Die Spannung ist der Quotient ausÜberführungsarbeit W zwischen zwei Punkten und der Ladung Q,also:

图示

Das elektrische Potenzial ist definiert als Spannung zwischen dem Messpunkt(ψ1)und einem festen Bezugspunkt(ψ2).Die Spannung wird so zu einer Potenzialdifferenz:U=ψ12.

Spannungen ab etwa 40 Volt können gefährlich sein.Das deutsche Stromnetz liefert eine Wechselspannung von 230 Volt(bei 50 Hertz).

Gleichspannung

Den von einer Gleichspannungsquelle erzeugten Strom nennt man Gleichstrom.Das Zeichen für Gleichstrom ist”—“.

Wechselspannung

Den von einer Wechselspannungsquelle erzeugten Strom nennt man Wechselstrom.Das Zeichen für Wechselstrom ist”~“.Man spricht bei Wechselspannung oft von der positiven und der negativen Halbwelle.Es ist dabei immer der anzugebende Bezugspunkt wichtig.Die Frequenz der Spannungsquelle wird in der Einheit Hertz(Hz)angegeben,zu Ehren des Physikers Heinrich Hertz.Ein Hertz ist dabei die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde,also 1 Hz=1/s.

Eine Schwingung oder Periode besteht aus einer positiven und einer negativen Halbwelle,also dem einmaligen Hin-und Herpendeln der Elektronen.Als Amplitude bezeichnet man den absoluten(positiven oder negativen)Scheitelwert der Halbwelle.Die Spannung ist bei einer Wechselstromquelle in jedem Augenblick verschieden.Es gibt sogar Momente ohne Spannung(bei Nulldurchgang,Wechsel von positiver zu negativer bzw.negativer zu positiver Halbwelle).Auf Grund der Spannungsänderungändert sich auch die Stromstärke.Entsprechendändert sich auch die Leistung des Stromes.Wichtig ist bei Wechselspannung der im zeitlichen Mittel wirksame Wert,der so genannte Effektivwert.Teilt man den Scheitelwert durch图示so erhält man den Effektivwert.Umgekehrt gilt deshalb auch:der Effektivwert ist das 0,707-fache des Scheitelwertes.

Widerstand

Verschiedene elektrische Leiter setzen dem Stromfluss bei gleicher elektrischer Spannung einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand entgegen.Dabei entsteht i.d.R.Wärme wegen der Reibung,die die Elektronen beim Durchfluss durch den Leiter erzeugen.Die Gröβe eines Widerstandes ist u.a.temperaturabhängig.Der Widerstand an sich wird z.B.durch Störungen im Aufbau des Kristallgitters in den Metallen oder durch die ungleichmäβigen Wärmeschwingungen der Atome im Leiter verursacht.

Der Widerstand eines Leiters ist vom Material und der Länge des Materials abhängig.Folgende Parameter des Leiters haben Einfluss auf den Widerstand:

·spezifischer Widerstand[ρinΩ.mm2/m]

·Leitfähigkeit[k in m/(Ω.mm2)]

·Temperaturbeiwert(a in 1/K)

Der spezifische Widerstand eines Leiters gibt an,wie groβder Widerstand des Leiters bei einer Länge von l=1 m und dem Leitungsquerschnitt(Durchmesser)von A=1 mm2 und einer Temperatur von 20°C bzw.293 K(Kelvin)ist.Der Widerstand eines Leiters berechnet sich nach folgender Formel:R=ρ.l/A.

·Je kleiner der Leitungsquerschnitt,desto gröβer ist der Widerstand.

图示

Abb.2-1 internationale Widerstands-Farbkennzeichnung

Tabelle 2-1 Widerstandsfarbtabelle

图示

·Je länger der Leiter(oder die Schaltung),desto gröβer ist der Widerstand.

Widerstände unterscheidet man unter anderem nach Art,nach Gröβe und nach Toleranz bzw.Abweichung.Die Gröβe eines Widerstandsbauteils in Ohm wirdüber eine auf den Widerstand gedruckten internationalen Widerstandsfarbkennzeichnung angegeben.Der erste Ring(für die Ableserichtung)ist dabei etwas näher an einem Ende des Widerstands als der letzte Ring auf der anderen Seite.Liegt an einem Widerstand eine Spannung an,wird Arbeit geleistet,es ist eine Wärmeentwicklung feststellbar.Seh-bzw.fühlbar wird der Widerstand eines elektrischen Bauteils zum Beispiel an der Glühlampe bzw.der(elektrischen)Herdplatte.

Zusammenhang zwischen U,l und R

Die physikalischen Gröβen Strom,Spannung und Widerstand stehen in engem Zusammenhang.Es gelten folgende Beziehungen:

图示

Die Formel U=R.I besagt,dass der Spannungsabfall proportional zur Stärke des durch den Widerstand flieβenden Stromes ist.Dieser Zusammenhang wird als Ohm,sches Gesetz bezeichnet.Durch Umformung erhält man die anderen beidenäquivalenten Formeln.

Stromdichte

Im Zusammenhang mit dem Leitungsquerschnitt und der Stromstärke ist die Stromdichte interessant.Das Formelzeichen der Stromdichte ist Joule.J=I/A,J wird also in A/mm2 angegeben.Es ist zu beachten,dass die Stromdichte immer kleiner als die maximal zulässige Stromdichte eines Leiters ist,da dieser sonst durchbrennen(schmoren)kann.

Leitwert

Im Zusammenhang mit dem Widerstand ist noch der Begriff des Leitwerts bzw.des Gesamtleitwerts zu nennen.Der Leitwert ist der Kehrwert des

Widerstands,also:

图示

Der Leitwert wird in der Einheit Siemens angegeben.

图示

Leistung

Physikalische Leistung ist definiert als Arbeit pro Zeit.Die Einheit P wird angegeben in W/t,also in Watt.Die elektrische Leistung ist definiert als Produkt von Stromstärke und Spannung,also:

图示

Beispiel:

Eine Glühlampe(als Verbraucher)sei an eine Spannungsquelle von U=24 V angeschlossen.Die Leistung der Lampe sei P=20 W.Mit Umformung erhält man I=P/U und durch Einsetzen berechnet man den flieβenden Strom I mit I=P/U=20 W/24 V=0,83 A.Der Widerstand der Glühlampe berechnet sich mit der bekannten Formel(R=U/I).

Elektrische Ladung

Stromfluss entsteht durch eine gerichtete Bewegung elektrischer Ladungen(Elektronen oder geladene Atome(Ionen)).Diese Ladungen rufen(auch in ruhendem Zustand)ein elektrisches Feld hervor,das eine Kraft auf andere elektrische Ladungen bewirkt.

·Ladungen können entweder positiv oder negativ sein.

·Ladungen gleichen Typs stoβen sich ab,ungleichen Typs ziehen sich an.

·Elektrische Ladungen können weder erzeugt,noch vernichtet werden,sondern nur getrennt.

Satz von der Erhaltung der Ladung(https://www.daowen.com)

In einem abgeschlossenen System ist die Summe der Ladungen konstant.Wenn die Summe aus positiven und negativen Ladungen gröβer bzw.kleiner als Null ist,überwiegen die positiven Ladungen,bzw.die negativen Ladungen.

图示

Q:Ladung mit der Einheit C(Coulomb)

Die kleinste elektrische Ladung,die Elementarladung,trägt ein Elektron:q=1,602.10-19 C.

Für alle Ladungen gilt:Q=n.q(mit n als ganze Zahl).

Bei Q=1 C erhält man n=6,25.1018 Elementarladungen.

Quelle:https://de.wikipedia.org/wiki/

Ⅰ.Fragen zum Text

1.Definieren Sie bitte die folgenden Grundbegriffe.

a.Spannung:

b.Strom:

c.Leistung:

2.Welche Eigenschaften hat die elektrische Ladung?

3.Wie ist die Richtung des elektrischen StroMes?

Ⅱ.Grammatik zum Text

1.Verwandeln Sie das Partizip-Attribut in einen Relativsatz.

a.In einem abgeschlossenen System ist die Summe der Ladungen konstant.

________________________________________________

b.Stromfluss entsteht durch eine gerichtete Bewegung elektrischer Ladungen.

________________________________________________

2.Verkleinern Sie den Satz auf viele kleine Sätze.

An einem elektrischen Leiter liegt die Spannung 1 Volt an,wenn durch diesen Leiter ein konstanter Strom der Stärke 1 A flieβt und in diesem Leiter eine Leistung von 1 W in Wärme umgesetzt wird.

a.___________________________________________________________________

b.___________________________________________________________________

c.___________________________________________________________________

2.Bilden Sie das Passiv.

a.Den von einer Gleichspannungsquelle erzeugten Strom nennt man Gleichstrom.

________________________________________________

b.Als Amplitude bezeichnet man den absoluten(positiven oder negativen)Scheitelwert der Halbwelle.

________________________________________________

4.Bilden Sie Mit den folgenden Wörtern sinnvolle Sätze.

a.der,an einer Spannungsquelle,wird,Kondensator,angeschlossen,lädt...auf,er,sich

________________________________________________

b.die,Spannungsunterschiede,durchäuβere Energiezufuhr,werden,immer,erzeugt

________________________________________________

c.Stromrichtungen,werden,vom Plus-zum Minuspol,durch Pfeile,angegeben

________________________________________________

Ⅲ.Übersetzen Sie die folgenden Sätze ins Chinesische.

1.Verschiedene elektrische Leiter setzen dem Stromfluss bei gleicher elektrischer Spannung einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand entgegen.

________________________________________________

________________________________________________

2.Liegt an einem Widerstand eine Spannung an,wird Arbeit geleistet,es ist eine Wärmeentwicklung feststellbar.

________________________________________________

________________________________________________

3.Es ist zu beachten,dass die Stromdichte immer kleiner als die maximal zulässige Stromdichte eines Leiters ist,da dieser sonst durchbrennen(schmoren)kann.

________________________________________________

________________________________________________

Ⅳ.Hören Sie zu und ergänzen Sie.图示

Elektrischer Strom________auf Grund von________zwischen den________einer Spannungsquelle.Man spricht hier auch von________.Der Strom flieβt dabei________vom________durch die elektrischen________zum________einer Spannungsquelle.Man spricht von der physikalischen_________.Oft spricht man auch von der________,die vom Pluspol zum Minuspol gerichtet ist und damit der physikalischen Stromrichtung_________ist.In Stromlaufplänen ist man bei der technischen Stromrichtung_________und zeichnet die________von plus nach minus,z.B.bei Dioden und Transistoren.Der Spannungsunterschied_________,wie viel Energie________ist,um den Spannungsunterschied zu________bzw.wie viel Energie________wird,wenn der Spannungsunterschied________wird.

Quelle:https://gesa-de.webnode.com/-filesl 200000133-44b2d 45ab2/Elektrotechnikl.pdf