ET 1. Quartal

Question	Answer
Zwei gleiche Ladungen....	....stossen sich ab.
Zwei ungleiche Ladungen....	....ziehen sich an.
Gibt es gleichviele positiv wie negativ geladene Atome herrscht...	...ein Ladungsausgleich. Keine Spannung vorhanden.
Werden die positiv und negativ geladenen Atome getrennt..	...herrscht eine Spannung und es handelt sich entweder um einen Elektronenüberschuss oder einen Elektronenmangel. Die Atome wollen zueinander um einen Ladungsausgleich zu erreichen.
Eine Spannung...	...kann vorhanden sein, ohne dass Strom fliesst!
Nennen Sie die Masseinheit der elektrischen Spannung und den Kennzeichnungsbuchstaben.	Spannung U Volt [V]
Nennen Sie die Geschwindigkeit der Impulsfortpflanzung der freien Elektronen.	Lichtgeschwindigkeit 300'000 km/s
Nennen Sie die Masseinheit und den Kennzeichnungsbuchstaben des elektrischen Stromes.	Strom I Ampere [A]
Die technische Stromrichtung geht vom...	...negativen zum positiven Pol
Beschreibe die Thermische Wirkung.	Durchfliesst ein Strom einen Widerstand, wird dieser warm; es wird elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Bei Wärmeapparaten ist diese Wirkung erwünscht, bei Leitungen und Wicklungen muss sie in Kauf genommen werden.
Beschreibe die Magnetische Wirkung.	Jeder stromdurchflossene Leiter ist von einem Magnetfeld umgeben. Diese Wirkung kann Kräfte erzeugen.
Beschreibe die Chemische Wirkung bei Strom in Flüssigkeiten.	In leitenden Flüssigkeiten (Säuren, Laugen, Salzlösungen) besteht der Stromfluss aus Ionen. Dabei wird Material "transportiert" (Galvanotechnik), oder die Flüssigkeit wird chemisch zerlegt (Elektrolyse).
Beschreibe die Lichtwirkung durch Glühen und bei Strom in Gasen.	In den Glühlampen entsteht das Licht durch Wärmewirkung in einem weiss-glühenden Wolframdraht. Nur etwa 5% der elektrischen Energie im Vakuum wird zu Licht. Bei den Entladungslampen bringt der Strom ein Gas mit geringem Druck zum Leuchten Wirkungsgrad ca. 20%.
Beschreibe die Physiologische Wirkung des Stromes.	Elektrizität reizt und beeinflusst das Nervensystem von Lebewesen. Bei Überschreitung eines Grenzwertes verursacht Strom Muskelkrämpfe. Bereits kleine Ströme (mortale Grenze ab 50mA. Kleinspannung max. 50V AC und 120V DC) können zu einem Herzstillstand führen, grössere Ströme verursachen Verbrennungen und Tod.
Nennen Sie einige Beispiele für die Thermische Wirkung.	elektrische Heizung Backofen Wasserkocher Toaster Föhn Herdplatte Lötkolben
Nennen Sie einige Beispiele für die Magnetische Wirkung.	Elektromotor Relais Schützer Generator Bohrmaschine
Nennen Sie einige Beispiele für die Chemische Wirkung bei Strom in Flüssigkeiten.	Akku Batterien Galvanisieren Aluminiumgewinnung
Nennen Sie Beispiele für die Lichtwirkung durch Glühen und bei Strom in Gasen.	Glühlampe Xenonlampe Gasentladungslampe LED
Nennen Sie Beispiele für die Physiologische Wirkung des Stromes.	Defibrillator Herzschrittmacher Weidezäune Elektrounfälle
Gleichstrom	= - DC (direct current)
Nennen Sie Arten von Gleichstrom.	konstanter Gleichstrom pulsierender Gleichstrom Wellstrom (Mischstrom)
Nenne Erzeuger von Gleichstrom.	Batterie Akku
Nenne Anwendungen von Gleichstrom.	Konsumelektronik Steuerungselektronik Festnetz (Telefonie) Elektro-Chemie
Wechselstrom	~ AC (alternating current)
Nennen Sie Arten von Wechselstrom.	Sinusform angeschnittene Sinusform Rechteckform
Nennen Sie Erzeuger von Wechselstrom.	Wechselstromgenerator
Nennen Sie Anwendungen von Wechselstrom.	Versorgungsnetz Hausinstallation SBB
Nennen Sie die Formel für die Stromdichte J	I J= --------- A
Nenne den Kennbuchstaben und die Einheit der Stromdichte.	Stromdichte J A/mm^2
Zu starke Leitererwärmung....	...zerstört die Isolation des Leiters.
Wovon ist der Widerstand in elektrischen Leitern abhängig?	Material Querschnitt Länge Temperatur
Nennen sie die Masseinheit und den Kennbuchstaben des elektrischen Widerstandes.	Widerstand R Ohm Ω
Nennen Sie den Kennbuchstaben und die Masseinheit des Spezifischen Widerstandes.	Spezifischer Widerstand ρ Ωmm^2 ------------- m
Verhalten des Stroms bei veränderlicher Spannung und gleichbleibendem Widerstand.	Der Strom ändert sich im gleichen Verhältnis wie die Spannung, bei konstantem Widerstand. Verändert sich proportional.
Verhalten des Stroms bei veränderlichem Widerstand und gleichbleibender Spannung.	Der Strom änder sich im umgekehrten Verhältnis wie der Widerstand, bei konstanter Spannung.
Wie Lautet die Grundformel des Ohmschen Gesetz?	U = R x I
I ist proportional zu...	U wenn R konstant ist.
I ist umgekehrt proportional zu....	R, wenn U konstant ist.
Beschreiben Sie die Induktion.	Ändert in einer Leiterschleife der magnetische Fluss, so wird eine Spannung induziert. Sofern der Stromkreis geschlossen ist, fliesst ein Strom.
Beschreiben Sie die Elektro-Chemische Spannungserzeugung.	Taucht man zwei Leiterplatten in einen Elektrolyten, z.B. in Säure, entsteht zwischen den Platten Spannung. Durch elektrochemische Vorgänge entstehen auch im Nervensystem von Lebewesen Spannungen und Ströme.
Beschreiben sie die Fotovoltaik.	Ein Fotoelement wandelt Licht, z.B. Sonnenstrahlen, in elektrische Energie um. Das aktive Halbleiterelement mit Minus- und Pluspol besteht meistens aus dünnen Siliziumscheiben. Fällt Licht auf die Zelle, so entsteht eine elektrische Spannung.
Beschreiben Sie das Thermoelement.	Erwärmt man die Kontaktstelle zweier Metalle, so entsteht eine Spannung, die proportional mit der Temperatur ansteigt. Die produzierte elektrische Energie steht in einem sehr schlechten Verhältnis zur aufgewendeten Wärmeenergie.
Beschreiben Sie die Piezoelektrizität.	Viele Kristalle, hauptsächlich Quarze, haben die Eigenschaft, sich bei mechanischer Zug- oder Druckbelastung durch Deformation des Ionengitters an der Oberfläche aufzuladen und dadurch Spannungen zu erzeugen.
Beschreiben Sie die Elektrosatik (Influenz)	Durch Reiben oder Trennen von Isolierstoffen, aber auch durch Umschütten von nicht leitenden Flüssigkeiten entstehen Ladungen und damit hohe Spannungen. Diese statische Elektrizität entsteht meist ungewollt.
Nennen Sie Beispiele für die Induktion	Generator Mikrofone Dynamo
Nennen Sie Beispiele für die Elektro-Chemische Spannungserzeugung	Akku Batterie Elektrokorrosion
Nennen Sie Beispiele für die Fotovoltaik	Solarzellen
Nennen Sie Beispiele für das Thermoelement	Temperaturmessung
Nennen Sie Beispiele für die Piezoelektrizität	Feuerzeugzündung Schallplattenspieler Kristallmikrophone Drucksensoren
Nennen Sie Beispiele für die Elektrostatik	Stauabscheider
Ab welcher Spannung spricht man von einer Hochspannungsanlage?	1000 V Wechselstrom 1500 V Gleichstrom
Was ist die Höchste Spannung bei welcher man von einer Hochspannungsanlage spricht?	380 000 V
Bei welchen Spannungen spricht man von einer Niederspannungsanlage?	zwischen 50 und 1000 V bei Wechselstrom zwischen 120 und 1500 V bei Gleichstrom
In welchem Bereich spricht man von einer Kleinspannungsanlage?	zwischen 0 und 50 V bei Wechselstrom zwischen 0 und 120 V bei Gleichstrom
Wo liegt der Tödliche Bereich für den Menschen?	50 V Spannung und 50 mA Strom
Erkläre die so genannte 50/50 Regel	bei einem Menschen mit dem kleinst möglichen Körperwiderstand von 1000 Ohm reichen 50 V um auf die tödliche Strommenge von 50 mA zu kommen.
Was hat ein elektrischer Leiter was ein Isolierstoff nicht hat?	Freie Elektronen
Mit welcher Geschwindigkeit breiten sich elektrische Signale aus?	Lichtgeschwindigkeit = 300'000 km/h
Von welchem Pol zu welchem fliessen die Elektronen im Leiter (nicht die technische Stromrichtung)?	Von Minus nach Plus
1 mA	Reizschwelle
bis 10 mA	Elektrisieren (kribbeln)
10 bis 20 mA	Elektrisieren (Muskelverkrampfung)
20 bis 50 mA	Herzkammerflimmern, Atemverkrampfung
über 50 mA	Tod
Die Schwere der Stromwirkung auf den Körper hängt vorallem von zwei Faktoren ab. Welche sind es?	Stromstärke Einwirkdauer
Wie hoch ist der Körperwiderstand eines Menschen ungefähr?	zwischen 1-10 kΩ
Zählen Sie vier mögliche Fehler an elektrischen Anlagen auf.	Kurzschluss Erdschluss Leiterschluss Körperschluss
Was ist ein Kurzschluss und wie entsteht dieser?	Entsteht zwischen zwei unter Spannung stehenden elektrischen Leitern, wenn sie sich ohne Isolation berühren. Es fliesst ein grosser Kurzschlussstrom.
Was ist ein Erdschluss und wie entsteht er?	Entsteht durch eine direkte Verbindung eines Strom führenden Leiters mit der Erde bzw. geerdeten Teilen. Auch hier fliesst in der Regel ein grosser Strom.
Was ist ein Leiterschluss und wie entsteht er?	Entsteht durch fehlerhaftes schliessen des Stromkreises, z.B. durch die schadhafte Überbrückung eines Schalters. Die Anlage kann dadurch nicht abgeschaltet werden.
Was ist ein Körperschluss und wie entsteht dieser?	Entsteht durch eine leitende Verbindung zwischen Körper (Gehäuse) und eines Strom führenden Leiters. Erst durch den Erdschluss z.B. durch berühren eines solchen Gehäuses entsteht ein Überstrom.
Nennen sie die Wichtigsten Schutzvorrichtungen welche den Menschen schützen sollen.	Fehlerstromschutzeinrichtung Schutz im TN-System Sonderisolierung Isolierter Standort Galvanische Trennung
Wann sollte ein FI im Haushalt ausschalten?	Bei 10-20 mA
Wann sollte ein FI in der Industrie ausschalten?	Bei 20-30 mA
Nennen sie Sicherungen für den Sachenschutz	Schmelzeinsatz Motorschutzschalter Thermorelais und Schütz Leitungsschutzschalter Leistungsschalter
Nenne die vier wichtigsten Energieformen.	Wärmeenergie Bewegungsenergie Potenzelle Energie chemische Energie
Für Energie gilt:	Energie kann nicht erzeugt und auch nicht vernichtet werden! Energie kann nur von der einen Form in eine andere umgewandelt werden!
Was ist die Primärenergie?	Primärenergie nennt man die auf der Erde zur Verfügung stehenden Ressursen.
Was ist die Nutzenergie?	Nutzenergie ist die letzte Energieform die dem Menschen das tägliche Leben erleichtert.
Wie kann die Elektrische Leistung berechnet werden?	P = U x I
Was ist die Leistung?	Leistung ist die in einer gewissen Zeit verrichtete Arbeit.
Lässt sich elektrische Energie speichern?	Nein
Aus welchen drei Dingen besteht eine galvanische Zelle?	2 Elektroden (unterschiedliche Metalle) Elektrolyt (chemischer Energiespeicher) Verbindung der Elektroden mit Quelle oder Verbraucher

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