Elektronische Grundgrößen
Elektrische Ladung
- Statische Ladung (Reibung)
- Akkumulatoren (Batterie)
- Naturereignis (Gewitter)
Reihenschaltung (Unverzweigter Stromkreis)
Skizze
\(U_{\text{GES}} = U_1 + U_2 +\) \(⋯\) \(+ U_n\)
\(R_{\text{GES}} = R_1 + R_2 +\) \(⋯\) \(+ R_n\)
\(I_{\text{GES}} = I_1 = I_2 =\) \(⋯\) \(= I_n\)
In einer Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand immer größer als der größte Einzelwiderstand.
Verhalten von Strom, Spannung und Widerstand im elektr. Stromkreis
I ist an allen Messpunkten gleich.
Übungsaufgabe
Parallelschaltung (Verzweigter Stromkreis)
Skizze
\(U_{\text{GES}} = U_1 = U_2 =\) \(⋯\) \(= U_n\)
\(1/R_{\text{GES}} = 1/R_1 + 1/R_2 +\) \(⋯\) \(+ 1/R_n\)
\(I_{\text{GES}} = I_1 + I_2 +\) \(⋯\) \(+ I_n\)
\(G_{\text{GES}} = G_1 + G_2 +\) \(⋯\) \(+ G_n\)
In einer Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.
Übungsaufgabe
Ohmsche Gesetz
Skizze
\(U = R * I\)
\(R = U / I\)
\(I = U / R\)
Übungsaufgabe
Unbelasteter Spannungsteiler
\(R_1 / R_2 = U_1 / U_2\)
\(R_1 / R_{\text{GES}} = U_1 / U_{\text{GES}}\)
Übungsaufgabe
Formeln
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Bezeichnung |
Einheit |
Zeichen |
Formel |
+ Reihe |
|| Parallel |
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Spannung (Volt) |
\(V\) |
\(U\) |
\(U = R * I\) \(U = I / G\) \(U = P / I\) \(U = \sqrt{P * R}\) \(U = W / Q\) |
\(U_g =\) \(U_1 + U_2 + … + U_n\) |
\(U_g =\) \(U_1 = U_2 = … = U_n\) |
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Widerstand (Ohm) |
\(Ω\) \(V / A\) |
\(R\) |
\(R = U / I\) \(R = 1 / G\) \(R = U^2 / P\) |
\(R_g =\) \(R_1 + R_2 + … + R_n\) |
\(1 / R_g =\) \(1 / R_1 + 1 / R_2 + … + 1 / R_n\) \(R_g = R_1 * R_2 / (R_1 + R_2)\) \(R_g = R_t / n\) |
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Stärke (Ampere) |
\(A\) |
\(I\) |
\(I = U / R\) \(I = U * G\) \(I = Q / t\) |
\(I_g =\) \(I_1 = I_2 = … = I_n\) |
\(I_g =\) \(I_1 + I_2 + … + I_n\) |
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Leistung (Watt) |
\(W\) \(V * A\) |
\(P\) |
\(P = U * I\) \(P = U^2 / R\) \(P = W / t\) |
\(P_g =\) \(P_1 + P_2 + … + P_n\) |
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Elektr. Arbeit (Wattsekunde) |
\(W * s\) \(K * W * h\) |
\(W\) |
\(W = Q * U\) \(W = U * I * t\) \(W = P * t\) |
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Kosten |
$ |
\(K\) |
\(K = k * W\) |
\(K =\)Tarifpreis |
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Dichte |
\(A / (mm^2)\) |
\(S\) |
\(S = I / A\) |
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Ladung od. Menge |
\(C\) \(A * s\) |
\(Q\) |
\(Q = I * t\) \(Q = C * U\) |
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Leitwert |
\(S\) |
\(G\) |
\(G = I / U\) \(G = 1 / R\) |
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\(G_g =\) \(G_1 + G_2 + … + G_n\)
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Kapazität |
\(F\) \(A * s / V\) |
\(C\) |
\(C = Q / U\) |
\(1 / C_g =\) \(1 / C_1 + 1 / C_2 + … + 1 / C_n\) |
\(C_g =\) \(C_1 + C_2 + … + C_n\) |
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Induktivität |
\(H\) \(V * s / A\) |
\(L\) |
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\(L_g =\) \(L_1 + L_2 + … + L_n\) |
\(1 / L_g =\) \(1 / L_1 + 1 / L_2 + … + 1 / L_n\) |
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Wirkungsgrad |
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||
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Spez. Widerstand |
\((Ω * mm^2) / m\) |
\(ρ\) |
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Spez. Leitfähigkeit |
\(m / (Ω * mm^2)\) |
\(ĸ\) |
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Leiterlänge |
\(m\) |
\(l\) |
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Leiterfläche |
\(m^2\) |
\(A\) |
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Zeit |
\(h\) |
\(t\) |
\(t = W / P\) |
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