41 GRUNDLAGEN Abgeleitete Einheiten 2.18 Temperatur 5.3 Stromstärke I Einheit: A (das Ampere) Gemessen wird die Stromstärke mit dem Amperemeter. Das Amperemeter muss dabei in Serie geschaltet sein. Die Stromstärke kann mit einer Wasserdurchflussmenge je Zeiteinheit verglichen werden. Bei einem geöffneten Wasserhahn kann mehr Wasser pro Zeiteinheit ausfließen als bei einem halb geöffneten Wasserhahn. Bei der elektrischen Stromstärke ist die Anzahl der Elektronen pro Sekunde von Bedeutung, die durch den Leiterquerschnitt fließen. Strom kann aber nur dann fließen, wenn der Stromkreis geschlossen und eine Spannung vorhanden ist. Die Stromstärke ist von der Spannung und dem Widerstand im Stromkreis abhängig. 5.4 Spannung U Einheit: V (das Volt) Gemessen wird die Spannung mit dem Voltmeter. Das Voltmeter muss dabei parallel zum Verbraucher geschaltet sein. Eine elektrische Spannung kann nur zwischen zwei Körpern oder Elementen mit unterschiedlichen elektrischen Ladungszuständen entstehen. Als Spannung wird das Bestreben der Elektronen verstanden, diese Ladungsunterschiede auszugleichen. Bei Hochspannungsleitungen wird der Strom auf eine höhere Spannung gebracht, z. B. 110 oder 380 kV. Dadurch kann die Stromstärke (bei gleicher Leistung) vermindert werden, wodurch die Übertragungsverluste (Wärme) reduziert werden. Vor dem Endverbraucher wird der Strom dann wieder auf die übliche Spannung 230 V (Wechselstrom) oder 400 V (Drehstrom) heruntertransformiert. 5.5 Widerstand R Einheit: Ω (das Ohm) Wie bei der Wasserleitung die Rohrreibung, so setzen in der Elektrotechnik Leitermaterialien und Verbraucher (Elektrogeräte) dem Strom bzw. Elektronenfluss einen Widerstand entgegen. Dieser Widerstand ist umso größer, je kleiner der Querschnitt und je länger der Leiter ist. Entscheidend für den Widerstand ist die Leitfähigkeit des entsprechenden Werkstoffes. Bei einem doppelt so langen Leiter ist auch der doppelte Widerstand zu messen. Bei Verdoppelung des Querschnittes ist aber nur mehr die Hälfte des Widerstandes zu messen. Bei Metallen ändert sich der Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur. Deshalb können Metalle zur Temperaturmessung herangezogen werden. Man spricht von Widerstandsthermometern. Diese Elemente können für Regelzwecke (Außen-, Vorlauf- oder Raumtemperaturfühler) in der Installationstechnik eingesetzt werden. Bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt sinkt bei gewissen Metallen der elektrische Widerstand völlig. Diese Erscheinung wird als Supraleitung bezeichnet. Grundlagen der Elektrotechnik Stromstärke / Spannung / Widerstand absoluter Nullpunkt absolute zero Amperemeter ammeter Drehstrom rotary (or: three-phase) current Gleichstrom direct current heruntertransformiert down-transformed Hochspannungsleitung high voltage line Ladungszustand charging state Leiterquerschnitt conductor diameter Leitfähigkeit conductivity parrallel schalten parallel switching Phasenverschiebung phase difference (or: displacement) Richtungsänderung change of direction Schweißen welding Spannung voltage speicherbar possibility of storage Stromarten types of current Stromstärke amperage (or: intensity) of current Supraleitung superconductor Temperaturmessung temperature measurement Voltmeter voltage meter Wasserhahn water tap Wechselstrom alternating current Werkstoff material Widerstand resistance Widerstandsthermometer resistance thermometer Abb. 1: Messung der Stromstärke Abb. 2: Messung der elektrischen Spannung Abb. 3: Elektrischer Widerstand in Metallen (Modellvorstellung) MUSTER
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