4.2.2 Woraus besteht ein elektrisc
4.2.2 Woraus besteht ein elektrisc
4.2.2 Woraus besteht ein elektrisc
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4.2 ELEKTRIK<br />
4.2.1 Wodurch unterscheiden sich prinzipiell <strong>elektrisc</strong>he Leiter und<br />
Nichtleiter?<br />
Elektrische Leiter besitzen viele freie Elektronen, Nichtleiter besitzen wenig freie<br />
Elektronen.<br />
<strong>4.2.2</strong> <strong>Woraus</strong> <strong>besteht</strong> <strong>ein</strong> <strong>elektrisc</strong>her Stromkreis?<br />
• Stromquelle<br />
• Verbraucher Hin- und Rückleitung<br />
4.2.3 Wodurch unterscheiden sich Gleich- und Wechselstrom?<br />
Wechselstrom ist <strong>ein</strong> Strom, der periodisch s<strong>ein</strong>e Richtung und Stärke ändert.<br />
Gleichstrom fließt stets in gleicher Richtung.<br />
Leitfaden für das Fachgespräch<br />
Steuer- und Regelungstechnik<br />
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4.2.4 Was ist Strom und welche Wirkung hat er?<br />
Unter Strom versteht man die gerichtete Bewegung von Ladungen (Elektronen bzw.<br />
Ionen). Strom läßt sich nur an s<strong>ein</strong>er Wirkung feststellen.<br />
Man kennt verschiedene Wirkungen des <strong>elektrisc</strong>hen Stromes:<br />
• Wärmewirkung<br />
• Lichtwirkung<br />
• magnetische Wirkung<br />
• chemische Wirkung<br />
• Wirkung auf Lebewesen (physiologische Wirkung)<br />
4.2.5 Wie läßt sich die Spannung erklären?<br />
Die <strong>elektrisc</strong>he Spannung U ist der Unterschied in der Elektronenbesetzung zwischen<br />
zwei Punkten (vergleichbar mit dem Druck- bzw. Ladungsunterschied zwischen zwei<br />
Punkten).<br />
Fortbewegung freier Elektronen im Leiter<br />
(Beispiel: Glühlampe)<br />
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Steuer- und Regelungstechnik<br />
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4.2.6 Wie wird <strong>ein</strong> Spannungsmesser (Voltmeter) in den Stromkreis<br />
geschaltet?<br />
Ein Voltmeter wird parallel zum Verbraucher geschaltet, da der Potentialunterschied<br />
gemessen wird.<br />
4.2.7 Wie wird <strong>ein</strong> Strommesser (Amperemeter) in den Stromkreis<br />
geschaltet?<br />
Ein Strommesser wird in Serie zum Verbraucher geschaltet, da der gesamte Strom<br />
durch das Amperemeter fließen muß. Zur Messung trennt man den Stromkreis auf<br />
und schaltet den Strommesser in die Leitung.<br />
4.2.8 Was besagt das Ohmsche Gesetz?<br />
Das Ohmsche Gesetz gibt Aufschluß über den Zusammenhang zwischen Spannung,<br />
Strom und Widerstand in <strong>ein</strong>em geschlossenen Stromkreis.<br />
U = R ⋅ I<br />
4.2.9 Welche Faktoren bestimmen den Widerstand <strong>ein</strong>er <strong>elektrisc</strong>hen<br />
Leitung?<br />
• Länge<br />
• Querschnitt<br />
• Material (Temperatur)<br />
4.2.10 Was verstehen wir unter <strong>ein</strong>em „Potentiometer“?<br />
Ein Potentiometer ist <strong>ein</strong> veränderbarer Ohmscher Widerstand.<br />
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Steuer- und Regelungstechnik<br />
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4.2.11 Warum werden in der Praxis fast alle <strong>elektrisc</strong>hen Geräte in<br />
Parallelschaltung betrieben? (z.B. Glühlampen, Motoren,<br />
Haushaltsgeräte)<br />
Diese Verbraucher benötigen alle dieselbe Spannung. Nur bei <strong>ein</strong>er Parallelschaltung<br />
erhalten die Verbraucher dieselbe Spannung.<br />
4.2.12 Wie ist <strong>ein</strong> Kondensator prinzipiell aufgebaut?<br />
Der Kondensator <strong>besteht</strong> prinzipiell aus zwei Metallplatten oder Metallfolien und <strong>ein</strong>em<br />
Isolierstoff, dem sogenannten Dielektrikum zwischen den Platten.<br />
4.2.13 Was verstehen wir unter dem Begriff „Körperschluß“?<br />
Unter Körperschluß versteht man <strong>ein</strong>e fehlerhafte Verbindung zwischen Teilen des<br />
Betriebsmittels, die betriebsmäßig unter Spannung stehen (aktive Teile) und den nicht<br />
zum Stromkreis gehörenden leitfähigen Teilen (Gehäuse) des Betriebsmittels.<br />
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Steuer- und Regelungstechnik<br />
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4.2.14 Wovon hängt bei Berührung <strong>ein</strong>er Spannung die Stromstärke<br />
die durch den Körper fließt ab?<br />
Von der Spannung die berührt wird und vom Widerstand des menschlichen Körpers.<br />
Der Widerstand des menschlichen Körpers setzt sich aus 3 Komponenten zusammen:<br />
1. Innerer Körperwiderstand (ca. 750 bis 1000 Ohm)<br />
2. Widerstand beim Strom<strong>ein</strong>tritt in den Körper<br />
3. Widerstand beim Stromaustritt aus dem Körper<br />
Punkt 2 und 3 können durch entsprechende Maßnahmen (Isolierung) wesentlich<br />
be<strong>ein</strong>flußt werden.<br />
4.2.15 Ab welcher Stromstärke <strong>besteht</strong> für den Menschen<br />
Lebensgefahr?<br />
80 bis 100mA<br />
4.2.16 Wie wirkt der Strom auf den Menschen?<br />
• Herztätigkeit<br />
• Verkrampfung<br />
• Blutzersetzung (Vergiftung)<br />
• Tod<br />
4.2.17 Was ist bei <strong>ein</strong>em <strong>elektrisc</strong>hen Unfall zu unternehmen?<br />
• aus dem Gefahrenbereich bringen<br />
• Funktion der Organe kontrollieren, wenn nötig Wiederbelebungsversuche<br />
• Arzt verständigen<br />
4.2.18 Ab welcher Spannung sind Schutzmaßnahmen<br />
vorgeschrieben?<br />
Ab 50V, bei Kinderspielzeug ab 24V.<br />
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4.2.19 Weshalb dürfen Schmelzsicherungen weder geflickt noch<br />
überbrückt werden?<br />
Schmelz<strong>ein</strong>sätze haben <strong>ein</strong>en Schmelzdraht, der bei Überschreitung der<br />
Nennstromstärke durchschmilzt. Bei Überbrückung ist dieser Schutz nicht mehr<br />
gegeben und es <strong>besteht</strong> dann Gefahr für Mensch und Anlage.<br />
<strong>4.2.2</strong>0 Auf welchem Prinzip beruht der thermische Motorschutz?<br />
Das Prinzip ist <strong>ein</strong> Bimetall, d.h. zwei Metallschichten mit verschiedener<br />
Wärmeausdehnung werden durch Walzen mit<strong>ein</strong>ander verbunden. Bei Erwärmung<br />
durch den durchfließenden Strom verbiegen sie sich und lösen <strong>ein</strong>e Arretierung für<br />
<strong>ein</strong>en Kontakt der dadurch geöffnet wird.<br />
<strong>4.2.2</strong>1 Welchen Zweck haben Leitungsschutzschalter?<br />
Schutz der Leitung vor Überlastung und Kurzschluß.<br />
Der Kurzschlußschutz der Leitung übernimmt die magnetische Auslösung. Fließt <strong>ein</strong><br />
großer Strom durch den Schalter, dann zieht die Magnetspule an und schaltet sofort<br />
aus.<br />
Den Überlastschutz übernimmt der Bimetallauslöser. Der Strom heizt das Bimetall auf,<br />
dieses verbiegt sich und löst den Schalter aus. Die Zeit bis zur Auslösung ist um so<br />
kürzer, je größer der Strom durch den Schalter ist. Bei Nennstrom tritt k<strong>ein</strong>e<br />
Abschaltung <strong>ein</strong>.<br />
<strong>4.2.2</strong>2 Worauf muß beim Anschluß des Schutzleiters in <strong>ein</strong>em<br />
Schutzkontaktstecker besonders geachtet werden?<br />
Der Schutzleiter muß immer etwas länger s<strong>ein</strong> als die anderen Leiter, damit beim<br />
Ausreißen des Kabels die Verbindung des Schutzleiters als letztes reißt.<br />
<strong>4.2.2</strong>3 Welche Ursache kann vorliegen, wenn Stecker und Steckdosen<br />
von Elektrogeräten sich übermäßig erwärmen?<br />
Übermäßige Erwärmung kann durch Überlastung entstehen. Doch die Ursache ist<br />
meistens <strong>ein</strong>e schlechte (lockere) Klemmstelle. Solche Klemmstellen haben <strong>ein</strong>en<br />
großen Übergangswiderstand, dies bewirkt <strong>ein</strong>e starke Erwärmung und diese<br />
Erwärmung erhöht den Widerstand usw.<br />
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<strong>4.2.2</strong>4 Worauf ist bei der Verwendung von Kabeltrommeln bei<br />
größerer Dauerleistung zu achten?<br />
Das Kabel muß ganz von der Trommel abgerollt werden, da sich das Kabel erwärmt<br />
und die Wärme ansonsten vom Inneren der Trommel nicht an die Umgebung<br />
abgegeben werden kann.<br />
<strong>4.2.2</strong>5 Warum dürfen Aderenden für Anschlüsse an Steckern nicht<br />
verlötet werden?<br />
Lötzinn hat <strong>ein</strong>en sogenannten Kaltfluß, d.h. es verformt sich auch in kaltem Zustand,<br />
damit gibt es nach gewisser Zeit <strong>ein</strong>e lockere Klemmstelle.<br />
<strong>4.2.2</strong>6 Wodurch kann verhindert werden, daß an den<br />
Einführungsstellen für Leitungen in <strong>ein</strong> Betriebsmittel<br />
Feuchtigkeit <strong>ein</strong>dringen kann?<br />
Es müssen dafür entweder Würgenippel oder Verschraubungen verwendet werden,<br />
die in der Größe den <strong>ein</strong>zuführenden Leitungen angepaßt sind.<br />
<strong>4.2.2</strong>7 In welchem Betriebszustand werden Schalter und Geräte in<br />
<strong>ein</strong>em Stromlaufplan gezeichnet?<br />
Im stromlosen und nichtbetätigten Zustand. (Ausnahme: bei mechanischer<br />
Betätigung)<br />
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<strong>4.2.2</strong>8 Wie funktioniert <strong>ein</strong> Relais?<br />
Relais sind elektromagnetische Schalter, d.h. es fließt <strong>ein</strong> Strom durch <strong>ein</strong>e Spule,<br />
dadurch wird <strong>ein</strong> Magnetfeld erzeugt. Durch das Magnetfeld wird <strong>ein</strong> Anker<br />
angezogen, der über <strong>ein</strong>e mechanische Verbindung <strong>ein</strong>en oder mehrere Kontakte<br />
schaltet.<br />
<strong>4.2.2</strong>9 Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Schütz, Hilfsschütz<br />
und Relais!<br />
Schütze haben Hauptkontakte für den Hauptstromkreis zum Schalten von großen<br />
Verbrauchern wie Motoren und Heizungen.<br />
Hilfsschütze und Relais haben nur Steuerkontakte für den Hilfsstromkreis.<br />
Schaltzeichen und Klemmbezeichnungen<br />
Schütze:<br />
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4.2.30 Was verstehen wir unter <strong>ein</strong>em „Zeitrelais“?<br />
Das ist <strong>ein</strong> Relais, bei dem der Kontakt entweder verzögert anzieht oder verzögert<br />
abfällt.<br />
4.2.31 Welche Aufgaben haben Grenztaster (Endschalter)?<br />
Ein Grenztaster ist <strong>ein</strong> Schalter der mechanisch betätigt wird. Sie haben die Aufgabe<br />
z.B. Bewegungen, Positionen oder Füllstände an die Steuerung zu melden.<br />
4.2.32 Wodurch wird erreicht, daß das Schütz nach <strong>ein</strong>em<br />
Steuerimpuls <strong>ein</strong>geschaltet bleibt?<br />
Mit <strong>ein</strong>er Selbsthaltung.<br />
4.2.33 Wofür wird <strong>ein</strong>e Wendeschützschaltung verwendet?<br />
Sie wird verwendet, um <strong>ein</strong>en Motor in Rechts- oder Linkslauf ansteuern zu können.<br />
4.2.34 Was muß beim Anschluß von mehr- und f<strong>ein</strong>drähtigen Leitern<br />
beachtet werden?<br />
Bei mehr- oder f<strong>ein</strong>drähtigen Leitern müssen zum Anschluß Aderendhülsen,<br />
Kabelschuhe oder Ringösen verwendet werden, um das Abdrücken von <strong>ein</strong>zelnen<br />
Litzen zu verhindern.<br />
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