42 2.17 Ausfluss Abgeleitete Einheiten 5.6 Das ohmsche Gesetz Einheit: Ω (das Ohm) Das ohmsche Gesetz gibt in der Elektrotechnik Auskunft über die Zusammenhänge von Spannung U, Widerstand R und Stromstärke I. U = Spannung in Volt (V) R = Widerstand in Ohm (Ω) I = Stromstärke in Ampere (A) Bei Metallen steigt der Widerstand mit zunehmender Temperatur an. 5.7 Elektrische Leistung P Einheit: W (das Watt) Leistung ist Arbeit pro Zeiteinheit, also P = W/t. Elektrische Leistung ist demnach elektrische Arbeit pro Zeiteinheit. Dabei wird die elektrische Arbeit W von der Spannung U verrichtet, wenn sie die Ladungsträger im Leiter gegen dessen Widerstand R verschiebt. P = Leistung in Watt (W) U = Spannung in Volt (V) I = Stromstärke in Ampere (A) 5.8 Elektrische Schutzeinrichtungen 5.8.1 Sicherung In Stromkreise werden absichtlich Schwachstellen eingebaut, um das Leitungsnetz vor Überlastung zu schützen. Die Sicherung löst dann aus, wenn mehr Strom durch das Leitungsnetz fließt, als die jeweilige Sicherung zulässt. Das geschieht bei Kurzschluss oder beim Anschluss eines zu starken Gerätes. Die Sicherungen sind in verschiedenen Stärken, z. B. 6A, 10A, 16A, 20A, 25A usw. erhältlich und sind auf die entsprechenden Leitungsverhältnisse abges timmt. Es gibt Schmelzsicherungen, wo bei Überlastung ein Draht durchschmilzt und so den Stromkreis unterbricht und auch Sicherungsautomaten, bei denen sich bei Überlastung ein Bimetall (Bimetallsicherung) so stark erwärmt, dass durch die Ausdehnung ebenfalls der Stromkreis unterbrochen wird. Die Stromstärke der entsprechenden Sicherung ergibt sich aus Leistung und Spannung. Beispiel: Mit welcher Sicherung muss ein Stromkreis mit einer Spannung von 230 V abgesichert werden, wenn der angeschlossene Verbraucher eine Leistung von 2 kW hat? Ohmsches Gesetz/Leistung/Schutzeinrichtung Grundlagen der Elektrotechnik Spannung = Widerstand x Stromstärke P = U · I W = V · A 1 V 1 Ω = 1 A U = R · I I U = R R U = I P = U · I P 2000 I = U 230 = = 8,69 A Elektrische Schutzeinrichtungen Sicherung FI-Schutzschalter Schutzerde Das ohmsche Gesetz sagt aus: Wenn an einem Widerstand eine Spannung von 1 V auftritt und dabei in ihm ein Strom von 1 A fließt, beträgt der Widerstand 1Ω. Die von einem Verbraucher aufgenommene elektrische Leistung ist um so größer, je größer die anliegende Spannung und je größer die Stromstärke ist. Abb. 1: Schmelzsicherung Bimetallsicherung bi-metal safety device elektrische Leistung electric power Leitungsverhältnisse conductance conditions ohmsches Gesetz Ohm’s law Schmelzsicherung fuse cut-out Sicherung fuse Sicherungsautomat safety cut-out device Überlastung overload MUSTER
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