Technische Universität Berlin Institut für Energie- und ...

Grundlagen der Elektrotechnik
1. Gleichstromlehre
1.1 Ohm’sche Widerstand
1.1.1 Einleitung
Zunächst sind einige Grundbegriffe zu erklären:
Stromkreis: Weg des elektrischen Stromes
Spannungsquelle: Ursache des elektrischen Stromes
Problem: Wie kann man die Wirkung des elektrischen Stromes sichtbar machen?
Hilfe: Oftmals ist es hilfreich, die Wirkung des elektrischen Stromes mit begreifbaren
physikalischen Größen zu vergleichen. So gilt z.B. der Energieerhaltungssatz, der sich in
unterschiedlichen Erscheinungsformen beschreiben lässt:
1 2
1 2
• Energie der Bewegung: Wkin = m⋅
v bzw. Wrot = J⋅ ω
2
2
W kin ....Kinetische Energie der geradlinigen Bewegung mit der Einheit Joule
2 2
[ J N m m kg s −
= ⋅ = ⋅ ⋅ ]
m .......Masse [ kg ]
v .....Geschwindigkeit [ m/ s]
W rot ....Kinetische Energie einer rotierenden Kugel um den Kugelschwerpunkt [ J ]
J
2
.....Massenträgheitsmoment [ kg ⋅ m ]
ω .....Winkelgeschwindigkeit mit der Einheit Radiant je Sekunde
−1 −1
[ rad / s = m⋅m⋅s] Frage: Woher kommt der Strom?
Antwort: Für Anwendungen im Bereich kleiner Leistungen können Batterien (Akku-
mulatoren) bzw. Solarzellen eingesetzt werden.
Frage: Woher kommt der Strom für großtechnische Anwendungen?
Antwort: Aus Spannungs- oder Stromquellen, z.B. Torbogeneratoren
Der ein-bzw dreiphasige Wechselstromgenerator sind typische Spannungsquellen.
Prof. Dr. Ing. Rolf Hanitsch
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