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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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 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.
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.
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.
Werkstoffe setzen dem Strom einen gewissen Widerstand
entgegen. Dieser Widerstand hat die Einheit Ohm [Ω] (der griechische
Großbuchstabe Omega), der Formelbuchstabe ist ein R.
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).
I = U / R oder in Einheiten [A] = [V] / [Ω]
Daraus leiten sich folgende Formeln ab:
U= I * R und R = U / I
P = U * I oder in Einheiten [W] = [V] * [I]
W = P * t oder in Einheiten [Ws] = [W] * [s]
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 |
1 kW = 1000 W
1 mA = 0,001 A