4.2.1 Wodurch unterscheiden sich prinzipiell elektrische Leiter und Nichtleiter? Wodurch unterscheiden sich Gleich- und Wechselstrom?

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1 4.2 ELEKTRIK Wodurch unterscheiden sich prinzipiell elektrische Leiter und Nichtleiter? Elektrische Leiter besitzen viele freie Elektronen, Nichtleiter besitzen wenig freie Elektronen Woraus besteht ein elektrischer Stromkreis? Stromquelle Verbraucher Hin- und Rückleitung Wodurch unterscheiden sich Gleich- und Wechselstrom? Wechselstrom ist ein Strom, der periodisch seine Richtung und Stärke ändert. Gleichstrom fließt stets in gleicher Richtung. Seite 128

2 4.2.4 Was ist Strom und welche Wirkung hat er? Unter Strom versteht man die gerichtete Bewegung von Ladungen (Elektronen bzw. Ionen). Strom läßt sich nur an seiner Wirkung feststellen. Man kennt verschiedene Wirkungen des elektrischen Stromes: Wärmewirkung Lichtwirkung magnetische Wirkung chemische Wirkung Wirkung auf Lebewesen (physiologische Wirkung) Wie läßt sich die Spannung erklären? Die elektrische Spannung U ist der Unterschied in der Elektronenbesetzung zwischen zwei Punkten (vergleichbar mit dem Druck- bzw. Ladungsunterschied zwischen zwei Punkten). Fortbewegung freier Elektronen im Leiter (Beispiel: Glühlampe) Seite 129

3 4.2.6 Wie wird ein Spannungsmesser (Voltmeter) in den Stromkreis geschaltet? Ein Voltmeter wird parallel zum Verbraucher geschaltet, da der Potentialunterschied gemessen wird Wie wird ein Strommesser (Amperemeter) in den Stromkreis geschaltet? Ein Strommesser wird in Serie zum Verbraucher geschaltet, da der gesamte Strom durch das Amperemeter fließen muß. Zur Messung trennt man den Stromkreis auf und schaltet den Strommesser in die Leitung Was besagt das Ohmsche Gesetz? Das Ohmsche Gesetz gibt Aufschluß über den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand in einem geschlossenen Stromkreis. U = R I Welche Faktoren bestimmen den Widerstand einer elektrischen Leitung? Länge Querschnitt Material (Temperatur) Was verstehen wir unter einem Potentiometer? Ein Potentiometer ist ein veränderbarer Ohmscher Widerstand. Seite 130

4 Warum werden in der Praxis fast alle elektrischen Geräte in Parallelschaltung betrieben? (z.b. Glühlampen, Motoren, Haushaltsgeräte) Diese Verbraucher benötigen alle dieselbe Spannung. Nur bei einer Parallelschaltung erhalten die Verbraucher dieselbe Spannung Wie ist ein Kondensator prinzipiell aufgebaut? Der Kondensator besteht prinzipiell aus zwei Metallplatten oder Metallfolien und einem Isolierstoff, dem sogenannten Dielektrikum zwischen den Platten Was verstehen wir unter dem Begriff Körperschluß? Unter Körperschluß versteht man eine fehlerhafte Verbindung zwischen Teilen des Betriebsmittels, die betriebsmäßig unter Spannung stehen (aktive Teile) und den nicht zum Stromkreis gehörenden leitfähigen Teilen (Gehäuse) des Betriebsmittels. Seite 131

5 Wovon hängt bei Berührung einer Spannung die Stromstärke die durch den Körper fließt ab? Von der Spannung die berührt wird und vom Widerstand des menschlichen Körpers. Der Widerstand des menschlichen Körpers setzt sich aus 3 Komponenten zusammen: 1. Innerer Körperwiderstand (ca. 750 bis 1000 Ohm) 2. Widerstand beim Stromeintritt in den Körper 3. Widerstand beim Stromaustritt aus dem Körper Punkt 2 und 3 können durch entsprechende Maßnahmen (Isolierung) wesentlich beeinflußt werden Ab welcher Stromstärke besteht für den Menschen Lebensgefahr? 80 bis 100mA Wie wirkt der Strom auf den Menschen? Herztätigkeit Verkrampfung Blutzersetzung (Vergiftung) Tod Was ist bei einem elektrischen Unfall zu unternehmen? aus dem Gefahrenbereich bringen Funktion der Organe kontrollieren, wenn nötig Wiederbelebungsversuche Arzt verständigen Ab welcher Spannung sind Schutzmaßnahmen vorgeschrieben? Ab 50V, bei Kinderspielzeug ab 24V. Seite 132

6 Weshalb dürfen Schmelzsicherungen weder geflickt noch überbrückt werden? Schmelzeinsätze haben einen Schmelzdraht, der bei Überschreitung der Nennstromstärke durchschmilzt. Bei Überbrückung ist dieser Schutz nicht mehr gegeben und es besteht dann Gefahr für Mensch und Anlage Auf welchem Prinzip beruht der thermische Motorschutz? Das Prinzip ist ein Bimetall, d.h. zwei Metallschichten mit verschiedener Wärmeausdehnung werden durch Walzen miteinander verbunden. Bei Erwärmung durch den durchfließenden Strom verbiegen sie sich und lösen eine Arretierung für einen Kontakt der dadurch geöffnet wird Welchen Zweck haben Leitungsschutzschalter? Schutz der Leitung vor Überlastung und Kurzschluß. Der Kurzschlußschutz der Leitung übernimmt die magnetische Auslösung. Fließt ein großer Strom durch den Schalter, dann zieht die Magnetspule an und schaltet sofort aus. Den Überlastschutz übernimmt der Bimetallauslöser. Der Strom heizt das Bimetall auf, dieses verbiegt sich und löst den Schalter aus. Die Zeit bis zur Auslösung ist um so kürzer, je größer der Strom durch den Schalter ist. Bei Nennstrom tritt keine Abschaltung ein Worauf muß beim Anschluß des Schutzleiters in einem Schutzkontaktstecker besonders geachtet werden? Der Schutzleiter muß immer etwas länger sein als die anderen Leiter, damit beim Ausreißen des Kabels die Verbindung des Schutzleiters als letztes reißt Welche Ursache kann vorliegen, wenn Stecker und Steckdosen von Elektrogeräten sich übermäßig erwärmen? Übermäßige Erwärmung kann durch Überlastung entstehen. Doch die Ursache ist meistens eine schlechte (lockere) Klemmstelle. Solche Klemmstellen haben einen großen Übergangswiderstand, dies bewirkt eine starke Erwärmung und diese Erwärmung erhöht den Widerstand usw. Seite 133

7 Worauf ist bei der Verwendung von Kabeltrommeln bei größerer Dauerleistung zu achten? Das Kabel muß ganz von der Trommel abgerollt werden, da sich das Kabel erwärmt und die Wärme ansonsten vom Inneren der Trommel nicht an die Umgebung abgegeben werden kann Warum dürfen Aderenden für Anschlüsse an Steckern nicht verlötet werden? Lötzinn hat einen sogenannten Kaltfluß, d.h. es verformt sich auch in kaltem Zustand, damit gibt es nach gewisser Zeit eine lockere Klemmstelle Wodurch kann verhindert werden, daß an den Einführungsstellen für Leitungen in ein Betriebsmittel Feuchtigkeit eindringen kann? Es müssen dafür entweder Würgenippel oder Verschraubungen verwendet werden, die in der Größe den einzuführenden Leitungen angepaßt sind In welchem Betriebszustand werden Schalter und Geräte in einem Stromlaufplan gezeichnet? Im stromlosen und nichtbetätigten Zustand. (Ausnahme: bei mechanischer Betätigung) Seite 134

8 Wie funktioniert ein Relais? Relais sind elektromagnetische Schalter, d.h. es fließt ein Strom durch eine Spule, dadurch wird ein Magnetfeld erzeugt. Durch das Magnetfeld wird ein Anker angezogen, der über eine mechanische Verbindung einen oder mehrere Kontakte schaltet Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Schütz, Hilfsschütz und Relais! Schütze haben Hauptkontakte für den Hauptstromkreis zum Schalten von großen Verbrauchern wie Motoren und Heizungen. Hilfsschütze und Relais haben nur Steuerkontakte für den Hilfsstromkreis. Schaltzeichen und Klemmbezeichnungen Schütze: Seite 135

9 Was verstehen wir unter einem Zeitrelais? Das ist ein Relais, bei dem der Kontakt entweder verzögert anzieht oder verzögert abfällt Welche Aufgaben haben Grenztaster (Endschalter)? Ein Grenztaster ist ein Schalter der mechanisch betätigt wird. Sie haben die Aufgabe z.b. Bewegungen, Positionen oder Füllstände an die Steuerung zu melden Wodurch wird erreicht, daß das Schütz nach einem Steuerimpuls eingeschaltet bleibt? Mit einer Selbsthaltung Wofür wird eine Wendeschützschaltung verwendet? Sie wird verwendet, um einen Motor in Rechts- oder Linkslauf ansteuern zu können Was muß beim Anschluß von mehr- und feindrähtigen Leitern beachtet werden? Bei mehr- oder feindrähtigen Leitern müssen zum Anschluß Aderendhülsen, Kabelschuhe oder Ringösen verwendet werden, um das Abdrücken von einzelnen Litzen zu verhindern. Seite 136

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