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Grundlagen der Elektrotechnik - Allgemein

Elektrotechnik? Grundlagen der Elektrotechnik

Wichtig!
Die nachfolgende Beschreibung ist für Gleichspannung beziehungsweise für Gleichstrom im Kleinspannungsbereich also bis maximal 50 Volt gedacht.

Trotzdem ist die Gefahr von Strom Verletzungen nicht auszuschließen.

Im Zweifelsfall ist immer ein Spezialist bei zuziehen!

Als Neuling in der Wunderwelt der Elektrotechnik und damit auch in den Grundlagen der Elektronik hat man meist Probleme mit den vielen neuen Begriffen und mit der Vorstellung was da so alles passiert.

Ich möchte mich hier nicht lange mir den physikalischen Vorgängen aufhalten, sondern nur Grundlagen vermitteln. Wir müssen nicht wissen warum die Elektronen fließen (sich bewegen – wie schnell und in welche Richtung) sondern es reicht sich klar zu machen das sie vom Pluspol zum Minuspol fließen und das sehr schnell!

Die so nahe gebrachten Kenntnisse sollen hoffentlich Ausreichen um die wesentlichsten elektrischen Vorgänge auf einem Schiff zu verstehen und die auftretenden Fehler zu lokalisieren und auch zu beheben. Und im Idealfall überhaupt zu vermeiden!

Am besten hat sich der Vergleich zwischen einem elektrischen Schaltkreis und einer Wasserleitung bewährt.

Das Gewicht drückt den Kolben auf eine Wasserfläche und presst das Wasser durch die Rohrleitung.

In der Rohrleitung entsteht ein Druck der mit einem Manometer gemessen werden kann. Der Druck ist auch an der Wassersäule die aus dem anderen Leitungsende spritzt ersichtlich. Je größer der Druck desto höher spritzt es.

Ein weiteres Merkmal ist, das die Wasserleitung einen Widerstand darstellt. Je dicker die Leitung desto weniger hoch spritzt es und desto schneller ist der Wasserbehälter leer.

Beim elektrischen Äquivalent stellt sich das so dar:

Der Wasserdruck (bar) entspricht der elektrischen Spannung (Volt), der Widerstand in der Rohrleitung heißt im elektrischen auch Widerstand (Ohm) und der durchlaufenden Wassermenge (Liter pro Minute) entspricht der elektrische Strom (Ampere).

Was hier schon ersichtlich und ganz wichtig ist: Widerstand ist überall! So wie jeder Schlauch oder jedes Rohr dem Wasser einen Widerstand entgegensetzt hat auch jeder elektrische Leiter, jedes Kabel und jede Kabelverbindung einen mehr oder weniger großen Widerstand. Aber auch jeder Verbraucher, also jedes Gerät das wir elektrisch betreiben wollen, hat einen Widerstand.

Im zweiten Beispiel wollen wir ein Messgerät einbauen

Das Wasser läuft wieder über die Leitung und betreibt ein Wasserrad. Je mehr Wasser durchläuft desto schneller dreht sich das Wasserrad. Die Liter pro Minute werden mehr und am Ausgang spritzt der Wasserstrahl weiter.

Im elektrischen Kreis entspricht die Batterie (die Spannung wird mit einem „Voltmeter“ gemessen) dem Wasserbehälter.

Dem Wasserrad entspricht das so genannte „Amperemeter“ und statt der Wasserspritze haben wir eine Glühlampe vorgesehen. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass der elektrische Stromkreis nur funktioniert wenn er geschlossen ist, also der Strom wieder in die Batterie zurück fließt. Hier erfolg der Rückfluss über die so genannte Masse.

Das Symbol für die Masse lässt sich im Beispiel leicht durch eine Leitung von der Lampe über das Voltmeter zurück zum Minuspol der Batterie ersetzten. Aber bei komplizierten Schaltplänen kann man unter Zuhilfenahme dieses Symbols wesentlich zur leichteren Lesbarkeit des Planes beitragen da nur mehr die Plusleitung verfolgt werden muss.

Das Verhältnis der einzelnen Parameter Strom, Spannung und Widerstand zueinander wurde im Ohmschen Gesetz festgelegt.

   
   
   
   

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