Formelsammlung Elektrotechnik
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Ohmsches Gesetz: U = R x I (Spannung = Widerstand x Stromstärke)
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Leistung: P = U x I (Leistung = Spannung x Stromstärke)
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Energie: E = P x t (Energie = Leistung x Zeit)
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Kapazität: C = Q / U (Kapazität = Ladung / Spannung)
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Induktivität: L = Phi / I (Induktivität = magnetischer Fluss / Stromstärke)
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Impedanz: Z = sqrt(R^2 + X^2) (Impedanz = Wurzel aus Widerstand^2 + Blindwiderstand^2)
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Leitwert: G = 1 / R (Leitwert = 1 / Widerstand)
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Transformator: U1 / U2 = N1 / N2 (Verhältnis der Spannung an der Primärspule zur Spannung an der Sekundärspule ist gleich dem Verhältnis der Windungszahlen)
Diese Formeln sind nur eine kleine Auswahl der vielen Formeln in der Elektrotechnik. Es ist wichtig, dass du auch die Einheiten kennst und weißt, wie man sie umrechnet. Eine gute Formelsammlung oder ein Lehrbuch der Elektrotechnik kann dir helfen, alle notwendigen Formeln zu lernen und zu verstehen.
Ohmsches Gesetz
Das Ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen elektrischer Spannung, Stromstärke und elektrischem Widerstand in einem elektrischen Stromkreis. Es besagt, dass der Strom durch einen Leiter proportional zur angelegten Spannung und umgekehrt proportional zum elektrischen Widerstand des Leiters ist.
Mathematisch ausgedrückt lautet das Ohmsche Gesetz:
I = V / R
Dabei steht I für die Stromstärke in Ampere (A), V für die Spannung in Volt (V) und R für den Widerstand in Ohm (Ω).
Das bedeutet, dass bei einer gegebenen Spannung V der Strom I durch einen Leiter umso größer ist, je kleiner der Widerstand R des Leiters ist. Umgekehrt ist bei einem gegebenen Widerstand R der Strom I umso kleiner, je größer die angelegte Spannung V ist.
Das Ohmsche Gesetz ist eine grundlegende Regel der Elektrotechnik und wird häufig verwendet, um die Eigenschaften von Stromkreisen zu berechnen und zu verstehen. Es ist wichtig zu beachten, dass das Ohmsche Gesetz nur für Materialien gilt, deren elektrischer Widerstand konstant bleibt, unabhängig von der angelegten Spannung oder Stromstärke. Materialien, deren Widerstand von der angelegten Spannung abhängt, wie zum Beispiel Halbleiter, folgen nicht immer dem Ohmschen Gesetz.
Leistung
Die Leistung in der Elektrotechnik ist eine Maßzahl für die pro Zeiteinheit umgesetzte elektrische Energie oder Arbeit. Sie gibt an, wie viel Energie pro Zeiteinheit von einer Stromquelle aufgenommen oder an einen Verbraucher abgegeben wird. Die Einheit der Leistung ist das Watt (W).
Die elektrische Leistung P wird berechnet durch das Produkt aus elektrischer Spannung U und elektrischem Strom I:
P = U * I
Alternativ kann die Leistung auch durch das Quadrat des Stroms und den elektrischen Widerstand R berechnet werden:
P = I^2 * R
Die Leistung gibt an, wie viel Arbeit pro Zeiteinheit von einer Stromquelle aufgenommen oder an einen Verbraucher abgegeben wird. In der Praxis wird die Leistung oft als Energieverbrauch in Kilowattstunden (kWh) gemessen, indem man die Leistung mit der Zeit multipliziert und dann durch 1000 teilt.
In der Elektrotechnik ist die Leistung ein wichtiger Parameter, der bei der Berechnung von elektrischen Stromkreisen und in der Energieversorgung von Verbrauchern berücksichtigt wird. So ist es zum Beispiel wichtig, die Leistungsaufnahme von elektrischen Geräten zu kennen, um die Stromversorgung optimal zu planen und Überlastungen zu vermeiden.
Energie
Energie ist eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Es gibt verschiedene Formen von Energie, darunter kinetische Energie (Energie aufgrund von Bewegung), potenzielle Energie (Energie aufgrund der Position oder des Zustands eines Objekts), chemische Energie (Energie, die in der Bindung von Atomen gespeichert ist), thermische Energie (Energie aufgrund der Temperatur eines Objekts) und elektrische Energie (Energie, die durch Bewegung von elektrischen Ladungen erzeugt wird).
In der Physik wird Energie als skalare Größe gemessen, die in Joule (J) oder Kilowattstunden (kWh) angegeben wird. Die Energieerhaltung ist ein wichtiges Prinzip der Physik, das besagt, dass Energie weder erzeugt noch zerstört werden kann, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden kann.
In der Technik und insbesondere in der Elektrotechnik spielt die Energie eine wichtige Rolle bei der Energieübertragung und -umwandlung. Zum Beispiel wird elektrische Energie von Kraftwerken erzeugt und über Stromleitungen zu Verbrauchern transportiert, wo sie in andere Energieformen wie Wärme oder Bewegung umgewandelt wird.
Es gibt verschiedene Methoden, um Energie zu speichern, wie zum Beispiel in Batterien oder Akkumulatoren, oder in der Form von potenzieller Energie, wie zum Beispiel in einem Stausee. Die effiziente Speicherung und Nutzung von Energie ist ein wichtiges Thema in der modernen Technik, da es dazu beitragen kann, den Energieverbrauch zu reduzieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.
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