Sind VDE Vorschriften an sich schon in jedem Fall rechtlich bindend?
Nein VDE Vorschriften sind formal nur Normen, also freiwillige Standards. Wenn VDE Vorschriften allerdings in Gesetzen und Verordnungen vorgeschrieben werden, dann sind sie rechtlich verpflichtend einzuhalten.
Was sind die 5 Sicherheitsregeln des VDE?
Bei Arbeiten an elektrischen Anlagen muss derjenige, der die Arbeit ausführt, zwingend die 5 Sicherheitsregeln der VDE 0105 in der dort angegebenen Reihenfolge einhalten.
Die Regeln lauten:
1. Freischalten
2. Gegen Wiedereinschalten sichern
3. Spannungsfreiheit allpolig feststellen
4. Erden und kurzschließen
5. Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken
Dürfen Sie als Laie in einem Betrieb an elektrischen Anlagen oder Elektroinstallationen unter Spannung arbeiten bzw. elektrische Geräte warten, Instand setzen oder reparieren?
Nein, nur als Elektrofachkraft. Sie dürfen unter Aufsicht einer Elektrofachkraft arbeiten, wenn Sie Elektrotechnisch unterwiesene Person (EuP) sind.
Was sind die beiden Hauptfolgen für den menschlichen Körper bei einem Stromunfall?
1. Herzflimmern mit möglicher Todesfolge
2. Verbrennungen bis zum schwersten Grad
Ordnen Sie die folgenden Körperdurchströmungen nach Ihrem Letalitätsrisiko. Streichen Sie dazu für jeden Aussagesatz das falsche Adjektiv in der mittleren Spalte durch.
Hand zu Hand
höher / geringer
als Hand zu Fuß
Hand zu Fuß
als Hand zu Füßen
als Hände zu Rücken oder Gesäß
Hände zu Füße
als Hände zu Fuß
geringer
Hand zu Füßen
höher
Was versteht man unter elektrischer Ladung?
Die elektrische Ladung Q eines Körpers(die Elektrizitätsmenge) ist ein Maß für Überschuß oder Mangel an ruhenden, elektrischen Ladungsträgern (z.B. Elektronen).
Nennen Sie ein Beispiel, wie elektrische Ladung getrennt werden kann.
Reibt man einen Glasstab mit Seide, so wird der Glasstab positiv, die Seide negativ geladen. Auf dem Glasstab ist ein Mangel, auf der Seide ein Überschuss von Elektronen. Glasstab und Seide sind elektrisch geladen.
Wie wird ruhende elektrische Ladung genannt?
Ruhende elektrische Ladung nennt man statische Elektrizität. Die Elektrostatik ist die Lehre der ruhenden (mit der Zeit gleichbleibenden, also statischen) Ladungen. Zur Elektrostatik gehören das elektrische Feld, das elektrostatische Potenzial,die Effekte der elektrischen Polarisation bei Stoffen ohne freibewegliche Ladungsträger und die Vorgänge der Influenz (der Ladungstrennung) in Materie mit freien Ladungsträgern (Leitern).
Mit welcher Polaritätszeichnung wird ein Elektronenüberschuss bzw. ein Elektronenmangel gekennzeichnet?
Elektronenüberschuss wird als Minuspol (negative Ladung), Elektronenmangel als Pluspol (positive Ladung) bezeichnet. Diese Bezeichnungsweise istwillkürlich und lediglich historisch bedingt.
Was ist die Einheit der elektrischen Ladung im SI-System?
A s (Amperesekunde), abgekürzt mit" “C” (Coulomb)
[Q] = A s = C
Welche Anzahl n von Elektronen entspricht die Ladungsmenge 1 A s?
Ein elektrisches Gerät wird oft als “Verbraucher” bezeichnet. Kann elektrische Ladung verbraucht werden?
Ladungen können weder erzeut noch vernichtet werden.
In welche drei Gruppen können Stoffe entsprechend iherer elektrischen Leitfähigkeit eingeteilt werden? Wie sind diese Stoffe aufgebaut, welche Eigenschaften haben sie?
Was ist elektrischer Strom?
elektrischerStrom
= Bewegung von freien Elektronen in eine Richtung bildet dieUrsache für den elektrischen Strom in Gasen (z.B. in Blitzen) &Festkörpern(in Flüssigkeiten gibt es die Ionenleitung)
-> imFestkörper ist dies möglich in Leitern (d.h. Metallen) &inHalbleitern oberhalb einer bestimmten Temperatur (Heißleiter).
Was ist elektrischer Widerstand?
= Elektrischer Widerstand bei Elektronenleitern (Metalle, Halbleiter) wirdmaßgeblich verursacht durch Stoßder freien Elektronenan anderen Elektronenan Atomrümpfen (zum überwiegenden Teil)
-> Atomrumpfe nehmen Energie von den freien Elektronen auf &fangen an zu SchwingenWärmeleitung in Festkörpern
welche Eigenschaften haben Nichtleiter?
-> Nichtleiter(Isolatoren) = Materialien, in denen sich geladene Teilchen (Elektronen) nicht frei bewegen können
-> haben keine/ wenige freibewegliche Elektronen (Leitungselektronen)
In Isolatoren:= geschieht der Transport von Wärme nur über die Phononen,
-> d.h. die Schwingungen der einzelnen Atome werden von Atom zuAtom weitergegeben
welche Eigenschaften haben elektrische Leiter?
-> elektrische Leiter= Materialien, in denen sich viele Ladungsträger (Elektronen) frei bewegen können
In Leitern: =gibt es freie Elektronen, die auch Wärme transportieren können
-> in Metallen sogar zum ̈überwiegenden Teil
-> deshalb sind elektrische Leiter auch gute Wärmeleiter
-> bauen Atome eines Leiter (z.B. Kupfer) einen Festkörper auf, so bleiben einige äußere & am schwächsten gebundene Elektronen eines jeden Atomsnicht mehr ans Atom gebunden & können sich frei innerhalb des Festkörpersbewegen, wobei sie positiv geladene Atome (positive Ionen= Kationen) zurücklassen
> Leitungselektronen= frei bewegliche Elektronen eines Festkörpers
NUR negativ geladene Leitungselektronen im Festkörper können sich bewegen, positive Ionen (Kationen) sindortsfest.
feste Körper können nur durch Entfernung negativer Ladung positiv geladen werden
Welche Eigenschaften haben Halbleiter?
-> Halbleiter =besitzenelektrische Eigenschaften zwischen den Leitern& den Isolatoren z.B. Silicium, Germanium
-> wird ein Gegenstand geerdet, also eine leitende Verbindung zur Erdoberfläche hergestellt, kann sich eine auf dem Gegenstand vorhandene negative oder positive Überschussladung ausgleichen = der Gegenstand wird entladen
Wie macht sich Wärme in einem Festkörper auf atomarer Ebene bemerkbar?
Atomrümpfe schwingen um eine Gleichgewichtslage
Wie breitet sich Wärme in elektrischen Nichtleitern (Isolatoren) aus und wie heißt der Mechanismus?
Schwingungen werden zwischen benachbarten Atomen weitergegeben. Langsamer Vorgang.
Kristalline Festkörper (mit Atomgitter): Schwingungen breiten sich über das Gitter teilchenartig aus, genannt Phononen.
Amorphe Festkörper (ohne Atomgitter): ungeordnete Weitergaben von Schwingungen der Atome untereinander.
Wie breitet sich Wärme in leitfähigen Festkörpern (Metallen) aus?
Freie Elektronen stoßen mit schwingenden Atomrümpfen des Gitters zusammen und nehmen Energie auf.
Freie Elektronen transportieren diese Energie ab.
Schneller Vorgang.
Erfolgt zusätzlich zum langsameren Phononentransport und überwiegt in Metallen.
Was kann bei der Kollision von freien Elektronen mit Gitteratomen noch passieren?
Wie heißt dieser Mechanismus?
Freie Elektronen werden durch Gitteratome abgebremst.
Sie geben also Bewegungsenergie an die Gitteratome ab.
Gitteratome schwingen stärker, der Festkörper wird wärmer.
Elektrischer Widerstand
Was versteht man unter einer Leerlaufspannung?
• Leerlauf bedeutet, dass an die Anschlussklemmen einer Quelle kein Widerstand (kein Verbraucher) angeschlossen ist.
• Der Lastwiderstand ist unendlich groß: RL = ∞.
• Zwischen den Klemmen der Quelle fließt kein Strom.
• Die Klemmenspannung entspricht in diesem Fall der Leerlaufspannung.
Was ist ein Dielektrikum bei einem Kondensator? Was bewirkt es?
Ein Dielektrikum ist ein Isolierstoff zwischen zwei ungleichnamigen, getrennten Ladungen eines Kondensators. Durch ein Dielektrikum wird die Kapazität eines Kondensators erhöht.
Welche drei Arten von Magnetismus sind in Materie vorhanden?
1. Diamagnetismus 2. Paramagnetismus 3. Ferromagnetismus
Welche Materialien sind diamagnetisch?
Alle Materialien sind grundsätzlich diamagnetisch.
Wie verhält sich ein rein diamagnetisches Material?
Es schwächt ein äußeres Magnetfeld ab. Rein diamagnetische Materialien werden von Magnetfeldern (Magneten) abgestossen.
Wie verhält sich ein paramagnetisches Material?
Es verstärkt ein äußeres Magnetfeld um einen konstanten Faktor, also linear. Paramagnetische Materialien werden von Magnetfeldern (Magneten) angezogen
Sind alle Metalle paramagnetisch?
Nein, die Edelmetalle Gold und Silber sowie das Halbedelmetall Kupfer sind nicht paramagnetisch. Zusatzbemerkung: Kupfer und Silber sind auf Grund ihrer hohen Leitfähigkeit und Duktilität bedeutende elektrotechnische Werkstoffe. Gold ist als reaktionsarmes Edelmetall ebenfalls ein bedeutendes Kontaktmaterial in der Elektronik.
Wie verhält sich ein ferromagnetisches Material?
Es verstärkt ein äußeres Magnetfeld sehr stark. Die Verstärkung ist kein fester Faktor, sondern hängt von der Stärke des äußeren Feldes ab. Ferromagnetische Materialien behalten einen Eigenmagnetismus (Restmagnetismus) auch dann, wenn das äußere Feld verschwindet.
Welche der chemisch stabilen Reinstoffe (d.h. Stoffe aus chemischen Elementen) sind ferromagnetisch?
Nur Eisen, Nickel und Kobalt.
Induktionserscheinungen nach Art des Flusses Welche der folgenden Aussagen sind korrekt? Markieren Sie bitte nur diese!
⃝ Bei Ruheinduktion ruht das Magnetfeld.
⃝ Bei Bewegungsinduktion ändert das Magnetfeld seine Größe, nicht aber seine Richtung.
√ Bei Bewegungsinduktion ändert sich nichts am Magnetfeld.
√ Bei Ruheinduktion bewegt sich der Leiter nicht gegenüber dem Magnetfeld, bei Bewegungsinduktion schon.
⃝ Bei Bewegungsinduktion ruht das Magnetfeld immer.
√ Bei Bewegungsinduktion kann sich das Magnetfeld auch bewegen, es kommt hier auf die Relativbewegung (“gegeneinander”) von Magntfeld und Leiter an.
√ Bei Ruheinduktion muß sich das Magnetfeld zeitlich ändern, also entweder seine Größe oder seine Richtung oder beides.
Was ist die Lorentzkraft?
Die Lorentzkraft ist eine Kraft, die eine bewegte Ladung (oder ein Leiterstück mit einem elektrischen Strom aus Ladungen) in einem Magnetfeld erfährt. Oder: Wird eine elektrische Ladung in einem Magnetfeld bewegt, so läßt sich eine Kraft beobachten.
In welche Richtung wirkt die Lorentzkraft?
Senkrecht zur Bewegungsrichtung und zum Magnetfeld. Hinweis: Die Kraft ist das Vektorprodukt aus dem Geschwindigkeitsvektor (Richtung der Bewegung) und dem Vektor der Magnetischen Flussdichte, der in Richtung des Magnetfeldes zeigt.
Was ist die Wirbelstrom?
Wirbelstrom ist ein
• kreisförmiger Strom,
• der in einem ausgedehnten Leiter entsteht,
• wenn dieser in ein räumlich ungleichmäßiges
• oder zeitlich veränderliches Magnetfeld gebracht wird.
Wie wird mit Wirbelströmen Wärme erzeugt?
Als Leiter wird ein Material verwendet,
1. in dem hohe Wirbelströme entshehen können, also gut magnetisierbar ist (ferromagnetisches Material)
2. und das über einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand verfügt, so dass der Strom in Wärme umgesetzt wird.
Warum sind Kupfergefäße für Induktionsherde ungeeignet?
Kupfer nimmt die Magnetfeldenergie nicht gut auf (ist als Reinstoff diamagnetisch) und leitet den Strom zu gut.
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