Grundbegriffe, Einheiten, Formeln, Multiplikatoren
Kurze Erläuterungen zu den Grundbegriffen der Elektrik,
den grundlegenden Formeln zur Berechnung und Dimensionierung von Bauteilen
und eine Umrechnungstabelle für Multiplikatoren.
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Grundbegriffe, Einheiten
Spannung
Ist sozusagen die Voraussetzung und treibende Kraft,
um Strom fliesen zu lassen. Spannung liegt in einer bestimmten Höhe
an und benötigen keinen geschlossenen Stromkreis. Auf der Verbraucherseite
fällt die Spannung ab. Die Einheit ist Volt [V], der Formelbuchstabe
ist ein U.
Strom
Strom fliest in einer bestimmten Stärke - besser
gesagt, Elektronen bewegen sich in einem Leiter fort. Dazu bedarf es eines
geschlossenen Stromkreises. Die Stärke hängt von der Höhe
der anliegenden Spannung und dem Widerstand ab. Die Einheit ist Ampere [A],
der Formelbuchstabe ist ein I.
Leistung
Ist die Kraft, die der Strom in Verbindung mit der angelegten
Spannung erzeugt. Sie ist das Produkt aus Strom und Spannung. Die Einheit
ist Watt [W], der Formelbuchstabe ist ein P.
Arbeit
Ist die Leistung, die über einen gewissen Zeitraum
erbracht wird. Die Einheit ist Wattsekunde [Ws]. Mittels Umrechnung bekommt
man Wattstunde [Wh] und Kilowattstunde [kWh]. Der Formelbuchstabe ist ein
W.
Widerstand
Werkstoffe setzen dem Strom einen gewissen Widerstand
entgegen. Dieser Widerstand hat die Einheit Ohm [Ω] (der griechische
Großbuchstabe Omega), der Formelbuchstabe ist ein R.
Blindwiderstand
Induktivitäten (Spulen) und Kapazitäten (Kondensatoren)
verhalten sich bei Gleich- und Wechselspannung unterschiedlich. Während
bei Gleichspannung eine Spule nahezu keinen Widerstand hat, hat ein Kondensator
einen unendlich hohen Widerstand. Bei Wechselspannung ändern sie ihren
Widerstand in Abhängigkeit der Frequenz: Der Widerstand der Spule wird
mit steigender Frequenz höher, der des Kondensators kleiner. Diese
Widerstände werden Blindwiderstand genannt, die Einheit ist Ohm [Ω],
der Formelbuchstabe ist ein X, mit den Indizes L (induktiv) und C (kapazitiv).
Formeln
Ohmsches Gesetz:
I = U / R oder in Einheiten [A] = [V] / [Ω]
Daraus leiten sich folgende Formeln ab:
U= I * R und R = U / I
Leistung:
P = U * I oder in Einheiten [W] = [V] * [I]
Arbeit:
W = P * t oder in Einheiten [Ws] = [W] * [s]
Potenzen, Multiplikatoren
Bei Größen über 1000 Einheiten und kleiner 0 Einheiten wird
sie mit einem Multiplikator bei der Einheit umgerechnet, um übersichtliche
Größen zu erhalten.
Buchstabe |
Name |
Umrechnungsfaktor |
in Potenzen |
in Zahlen |
| T | Tera | Billion | 1012 | 1.000.000.000.000 |
| G | Giga | Milliarde | 109 | 1.000.000.000 |
| M | Mega | Million | 106 | 1.000.000 |
| k | Kilo | Tausend | 103 | 1.000 |
| m | Milli | Tausendstel | 10-3 | 0,001 |
| µ | Mikro | Millionstel | 10-6 | 0,000.001 |
| n | Nano | Milliardstel | 10-9 | 0,000.000.001 |
| p | Piko | Billionstel | 10-12 | 0,000.000.000.001 |
| f | Femto | Billiardstel | 10-15 | 0,000.000.000.000.001 |
Beispiele:
1 kW = 1000 W
1 mA = 0,001 A
Das sagen User zu diesem Thema (die letzten 5 Beiträge, 8 Beiträge insgesamt):
Über diese Grundlagen minimal hinaus gehen dann Betrachtungen zu Zusammenhängen zwischen Änderungen der Leistung bei Regelung per PWM bzw. Spannungsänderung. Hier verstehen viele Forenmitglieder grundlegende Zusammenhänge nicht und verbreiten dann auch noch regelmäßig falsche Informationen.
Diese Zusammenhänge kommen jedes Mal zum Tragen, wenn z. B. die Beleuchtung durch den Umstieg von analog (12V) auf Digital (oft genug 18V) angepasst werden muss, was im konkreten Beispiel (Leistung mehr als verdoppelt) z. B. durch eine eine Dimmung um 50% erreicht werden kann.
Viele Grüße,
Torsten
P = U * I oder in Einheiten [W] = [V] * [A]
Viel gibt es nicht auszusetzen.
Alles was wir in unserer Schule brauchen ist hier aufgelistet.
lg michi
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