PAUL-EHRLICH-SCHULE Lernfeld 3 Chemikanten

Präsentation zum Thema: "PAUL-EHRLICH-SCHULE Lernfeld 3 Chemikanten"—  Präsentation transkript:

1 PAUL-EHRLICH-SCHULE Lernfeld 3 Chemikanten
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) PAUL-EHRLICH-SCHULE Lernfeld 3 Chemikanten Stoffgrößen und Stoffzustände in der Produktionsanlage erfassen Teil 3: Grundlagen der Elektrik II 1. Ausbildungsjahr (40 Stunden) © H. Zapf

2 Übersicht zu Teil 3 (Elektrik II)
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Übersicht zu Teil 3 (Elektrik II) Reihenschaltung von Widerständen Parallelschaltung von Widerständen Elektrische Arbeit Elektrische Leistung Wirkungsgrad Elektrochemische Berechnungen © H. Zapf © H. Zapf

3 Elektrische Grundbegriffe Reihenschaltung von Widerständen
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Reihenschaltung von Widerständen R1 I1 U1 R2 I2 U2 R3 I3 U3 Uges Iges © H. Zapf © H. Zapf

4 Elektrische Grundbegriffe Reihenschaltung von Widerständen
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Reihenschaltung von Widerständen Sind Widerstände in einem Stromkreis hintereinander geschaltet, so dass sie vom gleichen Strom durchflossen werden, spricht man von einer Reihenschaltung (Beispiel: Weihnachtsbaum-Lichterkette) Wird bei einer Reihenschaltung an einer be-liebigen Stelle der Stromkreis unterbrochen, fließt überhaupt kein Strom mehr In einer Reihenschaltung ist die Stromstärke überall gleich: © H. Zapf © H. Zapf

5 Elektrische Grundbegriffe Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung Der Gesamtwiderstand wird auch als Ersatzwiderstand bezeichnet Der Gesamtwiderstand ist gleich der Summe der Teilwiderstände Bei n gleichen Widerständen R gilt vereinfacht: © H. Zapf © H. Zapf

6 Elektrische Grundbegriffe Spannungen bei einer Reihenschaltung
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Spannungen bei einer Reihenschaltung Die Gesamtspannung ist gleich der Summe der Teilspannungen (2. Kirchhoffsche1 Regel): Bei n gleichen Teilspannungen U gilt vereinfacht: Zwei Teilspannungen verhalten sich wie die zugehörigen Widerstände: _______________ 1Gustav Kirchhoff, deutscher Physiker ( ) © H. Zapf © H. Zapf

7 Elektrische Grundbegriffe Parallelschaltung von Widerständen
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Parallelschaltung von Widerständen R1 I1 U1 R2 I2 U2 R3 I3 U3 Uges Iges © H. Zapf © H. Zapf

8 Elektrische Grundbegriffe Parallelschaltung von Widerständen
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Parallelschaltung von Widerständen Sind die Widerstände in einem Stromkreis so geschaltet, dass an jedem Widerstand die gleiche Spannung anliegt, spricht man von einer Parallelschaltung (z.B. Hausinstallation) Wird bei einer Parallelschaltung der Strom-kreis an einer Stelle unterbrochen, fließt durch die anderen Zweige weiterhin Strom In einer Parallelschaltung ist die Spannung überall gleich: © H. Zapf © H. Zapf

9 Elektrische Grundbegriffe Stromstärken bei einer Parallelschaltung
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Stromstärken bei einer Parallelschaltung Der Gesamtstrom ist gleich der Summe der Teilströme (1. Kirchhoffsche Regel): Bei n gleichen Teilströmen I gilt vereinfacht: Zwei Teilströme verhalten sich umgekehrt wie die zugehörigen Widerstände: © H. Zapf © H. Zapf

10 Elektrische Grundbegriffe Gesamtwiderstand einer Parallelschaltung
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Gesamtwiderstand einer Parallelschaltung Der Gesamtleitwert ist gleich der Summe der Teilleitwerte Bei n gleichen Widerständen R gilt vereinfacht: Bei 2 Widerständen gilt: © H. Zapf © H. Zapf

11 Elektrische Grundbegriffe Merkregel:
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Merkregel: In einer Reihenschaltung ist der Gesamtwiderstand größer als der größte Einzelwiderstand In einer Parallelschaltung ist der Gesamtwiderstand kleiner als der kleinste Einzelwiderstand © H. Zapf © H. Zapf

12 Elektrische Grundbegriffe Elektrische Arbeit, elektrische Leistung
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Elektrische Arbeit, elektrische Leistung © H. Zapf © H. Zapf

13 Elektrische Grundbegriffe Einheiten für die el. Arbeit bzw. Leistung
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Einheiten für die el. Arbeit bzw. Leistung 1 Ws = 1 VAs = 1 Nm = 1 J¹) 1 Wh = 3600 Ws 1 kWh = Ws = 3,6·106 Ws 1 W²) = 1 VA = 1 Nm/s = 1 J/s 1 mW = 0,001 W 1 MW = 1000 kW ___________ 1James Prescott Joule, engl. Physiker, 2James Watt, engl. Ingenieur, © H. Zapf © H. Zapf

14 Elektrische Grundbegriffe Gleichspannung Gleichstrom
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Gleichspannung Gleichstrom Spannungs-Zeit-Diagramm Einfaches Netzteil mit Brückengleichrichter © H. Zapf © H. Zapf

15 Elektrische Grundbegriffe Wechselspannung Wechselstrom
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Wechselspannung Wechselstrom Scheitelwert Wirkleistung bei Wechselspannung Der "Leistungsfaktor" berücksichtigt die magnetische Wirkung, z.B. von Elektromotoren oder Induktionsöfen Effektivwert © H. Zapf © H. Zapf

16 Elektrische Grundbegriffe Dreiphasenwechselspannung Drehstrom
Gesamtwirkleistung bei Drehstrom Leistungsschild © H. Zapf

17 Elektrische Grundbegriffe Wirkungsgrad, Gesamtwirkungsgrad
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Wirkungsgrad, Gesamtwirkungsgrad Das Verhältnis von abgegebener zu auf-genommener Energie (oder Leistung) bezeichnet man als Wirkungsgrad η (eta) η ist dimensionslos und immer < 1 η kann auch in % angegeben werden Gesamtwirkungsgrad © H. Zapf © H. Zapf

18 Elektrische Grundbegriffe Übungsbeispiel
LF 3 CK (Teil 2: Grundlagen der Elektrik) Elektrische Grundbegriffe Übungsbeispiel Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Drehstrom-Motors, dessen Leistungsschild in Folie 16 abgebildet ist. © H. Zapf © H. Zapf