Autoelektrik (Startseite) Grundlagen der ElektrotechnikGleichstromtechnikStrom,Spannung, Widerstandzuletzt bearbeitet am 12.6.2003 |
StromSpannungWiderstand |
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Strom |
Spannung |
gleichzeitig: Im Prinzip reicht schon ein geladenes Teilchen, das sich irgendwo bewegt, um einen Strom zu erzeugen, dieser ist jedoch in der Technik bedeutungslos, da er so gering ist, dass er keine spürbare Wirkung hat. Einen Glühfaden zum Leuchten bringen funktioniert nur, wenn tatsächlich gleichzeitig ungeheure Mengen von geladenen Teilchen sich bewegen. |
gleiche Polarität: bewegen sich z.B. genau so viele Elektronen in die selbe Richtung wie Protonen, so hat man zwar einen Teilchenstrom, nicht jedoch einen elektrischen Strom, da sich die entgegengesetzten Ladungen gerade gegenseitig unwirksam machen. |
gleiche Richtung: Bewegen sich die gleichpolig geladenen Teilchen völlig chaotisch durcheinander, kann man nicht von Strom sprechen, obwohl evtl. sogar eine Wärmewirkung beobachtbar wäre. |
Ohmsches Gesetz:I = U / R | Der Strom von einem Ampere fließt genau dann, wenn an einem Widerstand von 100 W eine Spannung von 100V fällt. |
Kapazität:I = K / t | Der Strom von einem Ampere fließt genau dann, wenn ein Akku mit der Kapazität von 54Ah nach
54 Stunde entladen ist. Genaueres siehe Akkukapazität |
elektrische Ladung:I = Q / t | Die Stromstärke von einem Ampere fließt genau dann, wenn durch den Querschnitt eines
Leiters pro Sekunde eine Gesamtladung von 1As strömt. Das sind 6,25 * 1018 Elektronen pro Sekunde (siehe Ladung). Die muss man erst mal so schnell zählen! |
Leistung:I = P / U | Der Strom von 10 Ampere fließt genau dann, wenn die Leistungsaufnahme einer Maschine 100W beträgt und sie mit 10V Spannung beliefert wird. |
Stromstärken im Kraftfahrzeug (Beispiele) | |
Gerät | Stromstärke in A |
Starter, unmittelbar nach dem Einspuren | 500 ... 1500 |
Starter, kurz vor Startende | 200 ... 700 |
Einrück- u. Haltestrom des Starters | 30 ... 60 |
Kurzschlussstrom eines Akkus | 700 ... 2000 |
Kälteprüfstrom eines Akkus | 200 ... 700 |
maximaler Generatorstrom | 80 ... 180 |
eine Glühkerze | ca 10 |
Klopfsensors | ca 0,001 |
Lambdasonde | einige mA |
OT- Geber | einige mA |
ein Abblendlicht | 4,7 |
Heckscheibenheizung | 30 |
Kraftstoffpumpe | 13 |
Wischermotor | 8 |
Steuergeräte | 15 |
Radio | 15 |
ABS - Pumpe | 50 |
Strom |
Spannung |
Widerstand |
Die Spannung ist keine Grundgröße und folglich ist ihre Einheit, das Volt, auch keine Grundeinheit, vielmehr sind beide
aus den jeweiligen Grundgrößen / Grundeinheiten abgeleitete Elemente. Um diese zu erläutern, betrachten sie die
Abbildung links, wo die beiden Kondensatorplatten (1 u. 2) mit der Gleichspanungsquelle verbunden sind.
Zwischen den Kondensatorplatten bildet sich dann das elektrische Feld E aus, das von der Plusplatte
zur Minusplatte gerichtet ist. Ein elektrisch geladenes Teilchen spürt in diesem
elektrischen Feld eine Kraft (wie eine Masse im Schwerefeld). Das blaue Teilchen mit der positiven Ladung q befindet
sich an der negativ geladenen Platte 2. Versucht man nun dieses Teilchen in Richtung Platte 1 zu bewegen,
so muss man dazu eine Kraft aufwenden (wie wenn man eine Masse gegen die Schwerkraft heben will). Verschiebt man also
das Teilchen bis zur positiv geladenen Platte 1, so hat man richtig Arbeit verrichtet. (Interessant ist, dass es dabei
egal ist, auf welchem Weg man vom Startpunkt zum Zielpunkt gelangt und auch, wo z.B. der Zielpunkt auf der Platte 1
liegt.)
Die Volt-Definition ist nun wie folgt:
Ohmsches Gesetz:U = I * R | Die Spannung von 1 Volt liegt an einem Widerstand von 1W, wenn die Stromstärke durch ihn genau 1 A beträgt. |
Leistung:U = P / I | Die Spannung berträgt genau dann 10 Volt, wenn die Leistungsaufnahme einer Maschine 100W beträgt und sie von einem Strom der Stärke 10A durchflossen wird. |
Spannungen im Kraftfahrzeug (Beispiele) | |
Gerät | Spannung in V |
Bordnetznennspannung | 12, 24, 42 |
Entlade- / Ladeschlussspannung des Akkus | 10,5 / 14,4 |
Lambdasonde | 0,2 ... 0,9 |
OT- Geber, Drehzahlgeber (induktiv) | 0 ... 70 |
zulässiger Spannungsverlust an Starterhauptleitung (12V) | 1,4 |
Klopfsensor | |
Spannungsversorgung von vielen Sensoren | 5 |
Spannung der statisch geladenen Karosserie | einige tausend |
Zündspannung | 15000 ... 40000 |
max. Spannung im Primärkreis (Zündspule) | 400 |
Spannung |
Widerstand |
Seitenende |
1Ω | 1,5Ω | 2,2Ω | 3,3Ω | 4,7Ω | 6,8Ω |
10Ω | 15Ω | 22Ω | 33Ω | 47Ω | 68Ω |
100Ω | 150Ω | 220Ω | 330Ω | 470Ω | 680Ω |
1kΩ | 1,5kΩ | 2,2kΩ | 3,3kΩ | 4,7kΩ | 6,8kΩ |
... |
Ringfarbe | gold | silber | farblos | ||||||||||
1. Ring | - | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | - | - | - |
2. Ring / 2.Ziffer | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | - | - | - |
3. Ring / Faktor | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 0,1 | 0,01 | - |
4. Ring / Toleranz in% | - | ±1 | ±2 | - | - | ±0,5 | - | - | - | - | ±5 | ±10 | ±20 |
5. Ring / zul. Spannung in V | - | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 2000 | 500 |
6. Ring / Temperaturkoeffizient α in ppm/K | 250 | 100 | 50 | 15 | 25 | 20 | 10 | 5 | 1 | - | - | - | - |
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