Kapitel 1 – Grundlagen der Elektrotechnik
Kapitel 1 – Grundlagen der Elektrotechnik
Elektrische Grundgrößen
Definition
Elektrische Grundgrößen beschreiben die wichtigsten physikalischen Größen der Elektrotechnik. Sie bilden die Grundlage für elektrische Berechnungen.
Grundgrößen
| Größe | Formelzeichen | Einheit |
|---|---|---|
| Spannung | U | Volt (V) |
| Stromstärke | I | Ampere (A) |
| Widerstand | R | Ohm (Ω) |
| Leistung | P | Watt (W) |
Merksatz
- U = Volt (V)
- I = Ampere (A)
- R = Ohm (Ω)
- P = Watt (W)
Prüfungshinweis
Formelzeichen und Einheiten dürfen nicht verwechselt werden.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN IEC 60050 – Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch
Gleichstrom und Wechselstrom
Definition
Elektrischer Strom wird in Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) unterschieden.
Gleichstrom (DC)
- fließt dauerhaft in eine Richtung
- Spannung und Stromrichtung bleiben konstant
Beispiele
- Batterie
- Akku
- USB
Wechselstrom (AC)
- ändert periodisch seine Richtung
- Spannung und Strom wechseln regelmäßig ihre Polarität
Beispiele
- Steckdose
- Stromnetz
Merksatz
- DC = Strom fließt in eine Richtung.
- AC = Strom ändert regelmäßig seine Richtung.
Prüfungshinweis
In Deutschland beträgt die Netzfrequenz 50 Hz.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
- DIN EN 60038
Reihen- und Parallelschaltung
Reihenschaltung
- Stromstärke ist überall gleich.
- Die Spannung teilt sich auf.
- Der Gesamtwiderstand ist die Summe aller Widerstände.
Parallelschaltung
- Spannung ist überall gleich.
- Die Stromstärke teilt sich auf.
- Der Gesamtwiderstand ist kleiner als der kleinste Einzelwiderstand.
Merksatz
- Reihe → Strom gleich.
- Parallel → Spannung gleich.
Prüfungshinweis
Reihen- und Parallelschaltungen gehören zu den häufigsten Rechenaufgaben der IHK.
Quellen
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
Elektrische Sicherheit
Definition
Elektrische Sicherheit umfasst Maßnahmen zum Schutz von Personen und Betriebsmitteln vor den Gefahren des elektrischen Stroms.
Wichtige Schutzeinrichtungen
- Schutzleiter (PE)
- Sicherung
- Fehlerstromschutzschalter (FI/RCD)
- Schutzisolierung
Merksatz
Der Personenschutz hat immer Vorrang vor dem Geräteschutz.
Prüfungshinweis
Der FI/RCD schützt Personen vor gefährlichen Fehlerströmen. Eine Sicherung schützt Leitungen vor Überlast und Kurzschluss.
Quellen
- DIN VDE 0100
- IT-Handbuch für Fachinformatiker
Schutzarten und Schutzklassen
Schutzklassen
| Schutzklasse | Beschreibung |
|---|---|
| I | Schutz durch Schutzleiter (PE) |
| II | Schutz durch doppelte oder verstärkte Isolierung |
| III | Schutz durch Schutzkleinspannung (SELV/PELV) |
Schutzarten (IP)
Die IP-Schutzart beschreibt den Schutz eines Gehäuses gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser.
Beispiel
IP65
- 6 = staubdicht
- 5 = geschützt gegen Strahlwasser
Merksatz
- Erste Kennziffer = Schutz gegen Fremdkörper und Berührung.
- Zweite Kennziffer = Schutz gegen Wasser.
Prüfungshinweis
Schutzklasse und Schutzart beschreiben unterschiedliche Eigenschaften und dürfen nicht verwechselt werden.
Quellen
- DIN EN 60529 (IP-Schutzarten)
- DIN EN 61140 (Schutzklassen)
- IT-Handbuch für Fachinformatiker