Inwiefern das Sinn ergibt kann man so schwer sagen, schließlich geht es um deinen Verbrauch. Mit rund 2,6 kWp bekommst du schon einiges an Grundlast abgedeckt. Wann genau sich die 1.500€ amortisieren, hängt davon ab, wieviel kWh du im Schnitt aus deiner PV tatsächlich nutzt und nutzen kannst.

Die Amortisationszeit liegt für Durchschnittshaushalte mit mini-PV Anlagen (ohne Einspeisevergütung) im Schnitt bei 4-8 Jahren (bei den jetzigen Preisen).

Der Kfz-Mechatroniker hat auch Elektrik bzw. Elektronik in seiner Praxis, allerdings sind die Inhalte schon sehr durchmischt. Wenn der Fokus auf Elektrotechnik liegen soll, würde ich eine andere Branche suchen.

Ein Praktikum "darfst" du an vielen Stellen machen. Die Frage ist, was DU willst.

Hallo,

du hast die Wirkleistung gegeben mit



Die Scheinleistung ergibt sich aus



Die Blindleistung bekommst du via



Alternativ:



wobei gilt:



In der Aufgabe a wird dir in den letzten beiden Sätzen ja bereits ein guter Hinweis gegeben. Die Teilspannungen U1 und U2 bekommst du einfach über die Spannungsteilerregel gelöst.

Hier als Beispiel für U1:



Das gleiche machst du für U2.

Anschließend setzt du U1 und U2 in die Gleichung ein, die dir in der Aufgabe bereits gegeben wurde.

In der Aufgabe b setzt du die Gleichung U1-U2 gleich Null, setzt dort den Wert für Rpt ein und benennst die anderen Widerstände nur mit Rk, da sie alle gleich sind. Dann stellst du die Gleichung nach Rk um.

Versuch es erstmal selbst.

Du hast die Eingangsspannung in der Form:



Dabei ist udc der Gleichspannungsanteil von 10 V, während umax die 500 mV sind. Berechne dir aus dieser Spannung den Effektivwert.

Tipp:



Was versteht man überhaupt unter der Coulombkraft?

Mit der Coulombkraft werden die Kräfte, die bei geladenen Teilchen wirken, beschrieben. Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, während ungleichnamige Ladungen sich anziehen. Diese Kräfte sind abhängig von der Ladung sowie den Abständen.

In diesem Fall ist die Ladung q ja ein Elektron. Also folgt darauf Fc = e * E. Aber nun mein großes Problem: Wieso wurde hier bei a) für das „e“ 1,6 * 10^(-15) C geschrieben? Woher kommt die Einheit Coulomb für das „e“?

Mit e wird die Elementarladung beschrieben. Das ist die kleinstmögliche Ladung, die ein Teilchen haben kann (deswegen Elementar). Ein Elektron hat als Betrag genau diese elementare Ladung



Ein Proton hat ebenfalls die gleiche Größe als Betrag. Allerdings ist beim Elektron das Vorzeichen ein (-) und beim Proton ein (+).

Die Einheit Coulomb ist



Wie du siehst, hat die Elementarladung e die gleiche Einheit, nämlich:



Und wieso kann ich für das „e“ nicht im Taschenrechner unter „constants“ „me (ElectrnMass)“ nehmen?

Na weil die Masse etwas ganz anderes als die Ladung ist. Warum sollte man das auch anstelle der Ladung nehmen können?

Wäre im Schaubild hier nicht ein Elektron, sondern ein Proton, abgebildet, was würde man dann zur Berechnung der Coulombkraft schreiben? Fc = q * E = … Wozu würde nun das q werden, wenn beim Schaubild ein Proton abgebildet wäre?

Ein Proton hat eine positive Ladung, dementsprechend ergibt sich formeltechnisch nur ein anderes Vorzeichen bei der Elementarladung, doch das wiederum hat Einfluss auf die Kräfte. Das Proton würde nicht in Richtung positive Platte beschleunigt werden, sondern in die andere Richtung. Siehe Coulombkraft.

Wieso berechnet man die Beschleunigung a des Elektrons mit a = Fc/me? Wie kommt man darauf? Beim Thema „Bewegungen und Kräfte“ hat man die Beschleunigung a mit a = (Differenz v) / (Differenz t) berechnet. Aber wie kommt man hier nun auf a = Fc / me? Über eine genaue Erklärung würde ich mich sehr freuen.

Die newtonsche Bewegungsgleichung ist dir sicherlich bewusst:



Diese Gleichung kannst du umstellen und du erhältst:



Diese Beziehung nutzt man auch für geladene Teilchen um deren Beschleunigung zu berechnen. Als Masse ist hierbei die Masse des Teilchen (Naturkonstante bei einem Elektron oder Proton), auf das die Coulombkraft wirkt. Die Coulombkraft wiederum ist u.a. abhängig von der elektrischen Feldstärke E, die du ja aus der Beschreibung gegeben hast. Aus der Aufgabe lernst du, in welchem Maße und in welche Richtung ein Elektron, was in das im Schaubild dargestellte E-Feld eintritt, beschleunigt wird.

Hallo, du sollst einen Spannungsteiler designen. Die Eingangs- bzw. Gesamtspannung beträgt Ue = 26 V. Die maximale Ausgangsspannung beträgt Ua = 9,8 V.

Deine Widerstände R1 und R2 sollen zwischen 100 Ohm und 100 kOhm sein.



Setzt man die Spannungswerte ein, erhalten wir für das Widerstandsverhältnis:



Theoretisch kannst du jetzt für R2 oder für R1 willkürlich einen Widerstandswert zwischen 100 Ohm und 100 kOhm nehmen und den anderen Widerstand so rechnerisch bestimmen, wobei R2 hier einen kleineren Wert als R1 haben muss. Bedenke jedoch, dass es ratsamer ist, möglichst hohe Widerstandswerte zu nehmen, weil dadurch der Strom geringer und so die Verlustleistung minimiert wird.

Nehmen wir als Beispiel 10 kOhm für R2, ergibt sich für R1:



Was die Auflösung betrifft:

Ein N-Bit AD-Wandler kann mit



auflösen. Man nennt das auch Quantisierungssprung und das ist gleichzeitig jene Spannung, die dem LSB zugeordnet ist. In deinem Fall beträgt Umax = 9,8 V und N = 9.



Mit anderen Worten: Diese Spannung wird gemessen, wenn der ADC nur sein erstes Bit setzt. Mit jedem weiteren Bit, das gesetzt wird, verdoppelt sich gemäß dem Binärsystem diese Spannung, bis zu einem maximum der Anzahl der Bits - in diesem Falle 9.

Für den höchsten Wert nimmst du also einfach die digitale Zahl für Z = 2^(9-1).



Die Kapazität bei der Parallelschaltung addiert sich wie der Gesamtwiderstand einer Reihenschaltung.

Bei der Reihenschaltung ist das umgekehrt. Dort addieren sich die Kapazitäten wie parallelgeschaltete Widerstände.



Der Ladungsbetrag wurde dir mit dem Hinweis der angelegten Spannung gegeben.





Mit Hilfe der Spannung:





Du kannst die Gesamtkapazität mit Hilfe der gegebenen, insgesamten Ladungsmenge und der Spannung berechnen. Anschließend kannst du mit den Gleichungen für die Gesamtkapazität die einzelnen Kapazitäten errechnen.

Wenn VI gering ist, nehmen wir zur Vereinfachungszwecken 0V, ist T1 gesperrt.

Über den oberen Spannungsteiler wird T2 angesteuert. Es fließt ein Strom über den obersten Widerstand durch die Kollektor-Emitter-Strecke von T2.

Dann ist VO näherungsweise die Spannung über R2.

Ist VI nun groß genug, fließt der Strom herrührend von Vcc größtenteils durch T1, weil diese nun durchlässt. Die Spannung fällt größtenteils über diese Strecke ab, sodass T2 nicht mehr angesteuert wird. Ergo fließt über T2 kein Strom, sodass über diesen Pfad keine Spannung abfällt.

Dann ist VO näherungsweise = Vcc

D.h.

Wenn VI = High, VO = High

Hallo,

bau dir zuerst die Maschengleichung für die Spannung auf:



-U und + U hebt sich auf. Stellst du die Gleichung um nach dU, folgt:



Bau dir nun die Knotengleichung für den Strom auf. Behandle die Knoten über G' und C' zunächst als einen Knoten (was es in Wahrheit auch ist).

+I und -I heben sich auf. Stellst du die Gleichung um nach dI, folgt:



Hierbei teilst du den Querstrom in seine zwei Bestandteile auf, denn die Ströme durch G' und C' sind zueinander phasenverschoben.

Man versucht dir das Verständnis zu vermitteln, dass Energietransport durch Leitungen, was durch dieses ESB veranschaulicht wird, immer mit Verlusten einhergeht. Wie du siehst, kommt am Ende der Leitung nicht die Spannung an, die am Anfang der Leitung angelegt wird. Grund dafür sind die Spannungsabfälle über R' und L', aber auch die fließenden Querströme über G' und C'.

Du nimmst also einen geladenen Kondensator, machst einen Kurzschluss und stoppst unmittelbar danach (t = 0) die Zeit. Damit stoppst du auch jeden physikalischen Vorgang und das betrifft auch dein Messgerät. Durch diesen muss ein Strom fließen, wenn auch gering, damit die Spannung ermittelt werden kann. Kann dieser Strom nicht fließen, wirst du an keinem der Punkte eine Spannung messen können.

Aber lassen wir das Gedankenexperiment mal durchgehen und tun so, als wären das 4 getrennte Messgeräte, die vorher schon platziert wurden. Wenn man jetzt den Kurzschluss baut und unmittelbar danach die Zeit einfriert, wird nur das linke Messgerät eine Spannung messen, während alle anderen nichts messen, da die elektromagnetische Welle sich bis dahin noch nicht ausgebreitet hat.

Übrigens: Eine Leitung ist immer neutral. Du kannst sie nicht mit einer Spannungsquelle vergleichen. Denk dir mal den Kondensator weg bzw als Spannungsquelle mit unendlicher Energie und ersetze die Kurzschlussbrücke mit einer Verbindung über einen Widerstand. Über den Widerstand wirst du die Spannung der Quelle messen. Am selben Leitungsstückchen, d.h. noch vor oder nach dem Widerstand, wirst du keine Spannung messen, obwohl über dieses Stückchen ein Strom fließt.

Streng genommen gibt es aber immer einen Potentialunterschied, weil über Leitungen Spannungsgradienten entsteht. Nur zwischen zwei Punkten, bei denen P1 = P2 ist, beträgt die Spannung 0,0V (unendlich viele Nullen nach dem Komma)

Du behandelst die Quelle einmal als Stromquelle und einmal als Spannungsquelle, jeweils mit den passenden Ersatzschaltbildern.

Du sollst verstehen, dass im Falle Ri = RL die Spannung über dem Lastwiderstand RL immer U0/2 ist.

Bei der Betrachtung mit der Stromquelle beträgt die Leerlaufspannung U0 (ohne angeschlossenem Lastwiderstand):



Wenn RL jetzt dazugepackt wird und genau gleichgroß wie Ri ist, dann halbiert sich der Gesamtwiderstand dieser Parallelschaltung.



Der Strom bei der Stromquelle bleibt konstant, der Widerstand halbiert sich.

Gemäß U = R*I halbiert sich somit die Spannung.



Bei der Betrachtung mit der Spannungsquelle hast du einen Spannungsteiler. Da ergibt sie UL durch:



Auch hier gilt Ri=RL, sodass der Bruch zu 1/2 wird.



TEM-Welle

• Ex und Ey sind transversal zur Ausbreitungsrichtung (senkrecht)
• Hx und Hy sind transversal zur Ausbreitungsrichtung (senkrecht)
• Energietransport in z-Richtung, d.h. Ausbreitungsrichtung -> E x H

D.h. in Ausbreitungsrichtung haben wir bei TEM-Wellen (idealisiert) keine E- und H- Komponente. Das E und M bei TEM tauchen auf, weil diese transversal sind.

Bei der TE-Welle fehlt das M, d.h. die magnetische Komponente ist nicht mehr nur transversal, sondern kann in z-Richtung > 0 sein. Die E-Komponente ist aber nach wie vor nur transversal, weshalb sie in der Abkürzung auftaucht.

Bei der TM-Welle fehlt das E, d.h. die elektrische Komponente ist nicht mehr nur transversal, sondern kann in z-Richtung >0 sein. Die M-Komponente ist auch hier nach wie vor nur transversal.

Das hat man z.B., wenn die jeweilige Komponente nicht genau senkrecht zur Ausbreitungsrichtung steht, z.B. bei Mehrdrahtleitungen, wo ein kleiner Teil der Welle in den Leiter eindringt, dort Ströme anregt, was der Welle Energie entzieht und diese dämpft. Die Auswirkung geht also auch in z-Richtung ein, was mit anderen Worten auch longitudinal genannt wird.

Zum einen sind Stern- und Dreiecksschaltungen keine reinen Parallelschaltungen, sondern eben Stern- und Dreiecksschaltungen.

Zum anderen vernachlässigst du bei deinen Überlegungen die Spannungen und tatsächliche Messwerte.

Es ist schon mal sehr gut, dass du in Strängen denkst, denn für beide Schaltungsarten gilt:



Bei der Sternschaltung ist zwar der Strangstrom gleich dem Leiterstrom, allerdings ist die Strangspannung um Faktor Wurzel(3) kleiner als die Leiter-Leiter-Spannung.



Bei der Dreiecksschaltung ist die Strangspannung gleich der Leiter-Leiter-Spannung, dafür aber der Strangstrom um Faktor Wurzel(3) kleiner.



Vergleichst du nun die beiden Ergebnisse, siehst du, dass die Strangleistungen gleich sind. Ob die Wurzel(3) nun im Nenner vom Strom oder von der Spannung steht, spielt keine Rolle.

Wir wollen jetzt die Gesamtleistung haben, jeweils für Stern und für Dreieck.





Auch hier sehen wir, dass die Ergebnisse gleich sind. Woher rührt dann der Umstand, dass die Leistung des Motors unter Dreieck dann doch größer ist?

Das liegt daran, dass der Leiterstrom IL, was oben in den Gleichungen als identisch erscheint, in der Realität eben nicht identisch ist, weil der dann tatsächlich gemessene Leiterstrom in der Dreiecksschaltung größer ist als der Leiterstrom der Sternschaltung.

Für die Dreiecksschaltung selbst betrachtet ist der Dreiecks-Leiterstrom zwar weiterhin um Faktor Wurzel(3) größer als der Dreiecks-Strangstrom,

aber

verglichen mit dem Stern-Leiterstrom ist der Dreiecks-Leiterstrom um Faktor 3! größer!

Die Eingangsspannung des OPV ist nicht UE, sondern U_OPV+.

Die Verstärkung v0 ergibt sich durch die Differenz zwischen (+) und (-) Eingang des OPV. Zwischen U+ und U- des OPV liegt beim idealisierten OPV eine Spannung von 0 V an, bezeichnet als Ud.



Jetzt benötigst du die jeweiligen Spannungen.

Die Spannung am (+)-Eingang ist die Spannung über R2. Das bekommst du über den Spannungsteiler raus.



Die Spannung am (-)-Eingang ist die Spannung über R3. Dito.



Formst du die Gleichung für Ud um, erhalten wir:



Setzen wir nun die beiden Größen in diese Gleichung ein, erhalten wir:



Jetzt kannst du die Gleichung umstellen wie du möchtest.



R0 ist der Wirkwiderstand der Bezugsleitung im betrachteten System (Mehrfachleitungen, d.h. n+1 parallele Leiter). Für üblich wird willkürlich eine der Leitungen als Bezug genommen.

Die restlichen Leiter werden mit den Indizes 1 bis n bezeichnet. Die Widerstandsmatrix ( n x n) leitet sich dann von den Betrachtungen der jeweiligen Spannungen und Ströme der Leitungen ab, für die es ebenfalls eine Matrix gibt.

Solche Matrizen lassen sich auch für die Induktivitäts- und Kapazitätsbelage aufstellen.

Für geschlossene Systeme wird die Änderung der inneren Energie U und die über die Oberfläche ausgetauschten Energiearten Wärme Q und Arbeit W bilanziert.

D.h.



Damit ist

a) falsch
b) falsch
e) falsch (siehe dazu den Unterschied: geschlossenes und abgeschlossenes System)

Elektrische Spannungen und Ströme haben Polaritäten (gerne auch Richtung), Beträge und Phasenlagen. Sie lassen sich deshalb in einem Vektordiagramm darstellen (auch Zeigerdiagramm genannt).

Oberer Screenshot:

Im ersten Bild fließt kein Strom, weil die Spannung auf 0V gesetzt wurde.

Im mittleren Bild fließt kein Strom, weil der Stromkreis unterbrochen ist.

Im letzten Bild fließt ebenfalls kein Strom, weil es keinen geschlossenen Stromkreis gibt bzw. nichts angeschlossen ist.

Unterer Screenshot Batterie ist wie der letzte Punkt beim oberen Screenshot.

Licht ist keine Mini-Kugel. Licht ist auch keine sich schlangenförmig bewegende Linie. Das sind nur die Bilder, die durch mathematische Beschreibungen bzw. Modelle entstehen, um Eigenschaften oder Größen zu visualisieren.

Licht ist ein schwingendes, elektromagnetisches Feld. Anders als eine Wasser- oder Schallwelle, bewegt sich eine elektromagnetische Welle ohne Trägermedium durch den Raum. Das Feld wird dabei gegenseitig erzeugt und aufrechterhalten. Licht führt diese Felder "mit sich".

Bei einer Wasserwelle ist das anders. Wenn du in ein Topf mit ruhenden Wasser eine Kugel mittig reinwirfst, entsteht eine Welle, die sich in alle Richtungen ausbreitet. Was an den Rand des Topfes ankommt, ist aber nicht das eine Wassermolekül, was in der Mitte sich befand, sondern die Auswirkung. Du hast das eine Molekül angeregt, dieses regt seinen Nachbarn an, der wiederum seinen Nachbarn anregt usw. Du beobachtest also eine Ausbreitung der Auswirkungen, wie eine Art Laola Welle im Fußballstadion.

Bei Licht bzw. der elektromagnetischen Welle ist das etwas anders. Bei ihr werden keine "Nachbarn" gebraucht, denn diese Welle ist sich selbst der Nachbar. Ihre elektrische und magnetische Eigenschaft wechselwirken miteinander, sodass sie sich selbst durch den Raum führt.