In der Mechanik wird die Arbeit W verrichtet, wenn eine Kraft F einen Körper über eine Strecke s bewegt.

W = F • s

Die Analogie in der Elektrizität besteht in der Kraft, die auf die Ladung q wirkt, verursacht durch das elektrische Feld bzw. die Spannung U.

W = q • U

Mit q = I • t folgt

W = I • t • U

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Das kann nicht stimmen. Wenn überhaupt, gilt wegen



dann die Beziehung:



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Mit dem Zeichen phi



wird ein elektrisches Potential bezeichnet. U hingegen ist der Unterschied zwischen zwei elektrischen Potentialen, genannt Spannung. So ist z.B. die Spannung U9 der elektrische Potentialunterschied zwischen den Punkten A und E.



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So kannst du dir peu a peu die anderen Spannungen und Potentiale herleiten. Ein elektrisches Potential wird dazu zwar oftmals für einen "Punkt" bezeichnet, bezieht sich in der Schaltungsdarstellung aber auf den gesamten Leiter bzw. auf alle Kanten, die damit unmittelbar verbunden sind.

Du kannst als erstes damit beginnen, für jede Spannung die Gleichungen aufzustellen.



Dann kannst du schauen, welche Größen dir bereits gegeben sind und welche du schon berechnen kannst, so wie wir das oben mit U9 gemacht haben. Für einige Spannungen müsstest du zuerst die Potentiale berechnen. Dazu kannst du dann deine entsprechende Gleichung nach der gesuchten Größe umstellen und sie ggf. in eine andere Gleichung einsetzen, in der diese Variable ebenfalls auftaucht.

So kannst du dich dann peu a peu an alle Ergebnisse herantasten.

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Wie kriege ich hier die Phasenverschiebung heraus?

Gar nicht, weil Phasenverschiebungen relativ sind. Hier fehlt die Bezugsgröße und nein, der Koordinatenursprung ist nicht die Bezugsgröße. Eine Signal kann nicht um sich selbst in Phase verschoben sein, sondern nur bezogen auf ein anderes Signal, welches hier fehlt.

Was du anhand des Signalverlaufs jedoch ermitteln kannst ist:

  • die Periodendauer mit T = 600 ms
  • die Frequenz mit f = 1/T = 1,67 Hz
  • die Amplitude mit A = 4,5 cm
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In der Lösung beginnt der Signalverlauf nicht dort, wo hier im Bild die rote Linie eingezeichnet ist, sondern gedanklich so, wo die grüne Linie eingezeichnet ist.

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Das Diagramm fängt quasi mit Q1 = Lo und Q2 = Hi an. Deshalb geht von t = 0 aus gemessen der Ausgang Q1 erst nach der dritten steigenden Flanke auf Hi.

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Die Spannungsteilerregel besagt

Teilspannung / Gesamtspannung = Teilwiderstand / Gesamtwiderstand

Deine gesuchte Teilspannung ist UB. Der zugehörige Teilwiderstand ist Rx.

Die zugehörige Gesamtspannung ist die Spannung des gesamten rechten Zweigs, also Ux.

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Dadurch erhalten wir für den rechten Teil den Spannungsteiler:



Jetzt betrachten wir die Spannung Ux. Diese Spannung ist die Teilspannung des linken Teils mit UA als Gesamtspannung.



Wenn wir den Parallelstrich operativ ausführen, erhalten wir:



Das kann man zusammenfassen. Anschließend Ux in die obere Gleichung einsetzen, diese nach UB/UA umstellen und zum Schluss mit 1/5 gleichsetzen.

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Ist es Zufall, dass unser Raum 3 Dimensionen hat und in der Elektrodynamik elektrische Felder, magnetische Felder und Bewegung im Prinzip senkrecht zueinander?

Habe dazu mal ChatGPT befragt, hier die Antwort:

Die Frage, ob die dreidimensionale Natur des Raums und die orthogonalen Beziehungen zwischen elektrischen Feldern, magnetischen Feldern und Bewegungen Zufall sind, berührt tiefere physikalische und mathematische Konzepte.
Dimension des Raums: Die dreidimensionale Struktur unseres Raums ist eine beobachtete Eigenschaft der Welt, wie wir sie kennen. Es gibt physikalische Theorien, die die Dimensionen des Raums zu erklären versuchen, und in der Regel wird angenommen, dass unsere physikalischen Gesetze in der drei-dimensionalen Struktur, in der wir leben, formuliert sind. In der Stringtheorie beispielsweise wird angenommen, dass es zusätzliche, komprimierte Dimensionen gibt, die für uns nicht direkt zugänglich sind.
Elektrodynamik: In der klassischen Elektrodynamik von Maxwell sind die elektrischen und magnetischen Felder Vektoren, die in einem dreidimensionalen Raum definiert sind. Die Beziehung zwischen diesen Feldern und der Bewegung von Ladungen führt zu den bekannten Maxwell-Gleichungen. Es ist bemerkenswert, dass die Lorentz-Transformation, die die relativistische Beziehung zwischen Raum und Zeit beschreibt, auch die Tatsache berücksichtigt, dass die Felder und die Bewegungen zueinander orthogonal sind.
Interdependenz: Die orthogonalen Beziehungen zwischen elektrischen Feldern (E), magnetischen Feldern (B) und der Geschwindigkeit (v) sind aus der Struktur der Maxwell-Gleichungen heraus verständlich. Diese Beziehungen sind nicht willkürlich, sondern resultieren aus den symmetrischen Eigenschaften der Raum-Zeit und der Natur, wie elektrische und magnetische Felder interagieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Dimensionen des Raums und die orthogonalen Beziehungen in der Elektrodynamik nicht einfach Zufall sind, sondern tiefere physikalische Gesetze widerspiegeln. Es bleibt jedoch eine offene Frage, warum sich die Natur auf diese Weise manifestiert und ob es grundlegende theoretische Prinzipien gibt, die für die dreidimensionale Realität und die beobachteten Zusammenhänge verantwortlich sind.

Kann man also vielleicht annehmen, dass unsere Vorstellung von Raum und Zeit daher kommt, dass sich unser Leben, unsere Wahrnehmungen letztlich komplett auf Elektrodynamik-Ebene abspielt? Elektromagnetische Wellen aller Art eh, Berührungen aber auch, es berühren sich doch "nur" Elektronenschalen.

Gravitation spüren wir auch nur per Effekte auf genannter Weise, selbst Denken basiert darauf.

Wir nehmen so gesehen nur bestimmte Eigenschaften von Dingen, nie die Dinge selbst.

Wie seht ihr das?

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Ich glaube nicht, dass es ein Zufall ist. Zumal "wir" und somit auch unsere "Vorstellungen" Bestandteil der hiesigen Dimension(en) sind. Im Grunde genommen können wir gar nicht die Rolle eines tatsächlichen Beobachters einnehmen, denn dafür müssten wir uns vollständig von allen Dingen, die Teil der hiesigen Realität sind, entkoppeln können.

Ob diese Ebene nun die Elektrodynamik-Ebene ist oder nicht, wäre aus unserer Sicht somit gar nicht beantwortbar, denn dafür bräuchte man die Rolle eines wahrhaftigen Beobachters, der auch Realitäten auf anderer Ebene realisieren kann.

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Der Innenwiderstand bewirkt, dass über diesen eine Spannung abfällt und so die Ausgangsspannung an den Klemmen verringert wird. Je größer der entnommene Strom ist, umso höher sind dadurch die Verluste am Innenwiderstand.

Die eigentliche Kapazität des Akkus verändert sich dadurch zwar nicht, doch jene, die dir zur Verfügung steht, verringert sich, weil du wegen den erhöhten Verlusten weniger Energie entnehmen kannst.

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Es geht um die maximale Leitungslänge bezogen auf den Auslösestrom des Automaten für die Schnellauslösung. Diese liegt bei 5xIn, d.h. bei 80 A.

Nun musst du ermitteln, wie hoch der Widerstand der Fehlerschleife sein darf, damit bei 230 V auch mind. 80 A fließen.



Gegeben hast du schonmal Zs = 1,88 Ohm.



Für den Leitungswiderstand hast du die Beziehung:



Hier kannst du jetzt den oben ermittelten, maximalen Leitungswiderstand einsetzen und nach der gesuchten Länge l auflösen. Für rho den Tabellenwert für Kupfer nehmen. Die Querschnittsfläche der Leitung hast du ja ebenfalls gegeben. Die Leitungslänge ist dann de facto die Länge des Kupfermaterials. Wenn es um die Kabellänge geht, müsste man diesen Wert halbieren.

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Umgangssprachliche Hilfe:

Je gestauchter/zusammengerückter die Wellen sind, umso höher der Ton.

Je höher die Berge bzw. Täler der Wellen sind, umso lauter der Ton.

Ich sehe in deiner Tabelle keine Fehler, sondern noch fehlende Kreuzchen in der ersten und letzten Spalte.

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Du darfst in Summe nicht mehr als 800W Leistung einspeisen, d.h. bezogen auf die Summe aller Stromkreise. Je Stromkreis gilt diese Grenze ebenfalls, allerdings darfst du an einem Stromkreis auch maximal nur ein steckerfertiges Gerät, sprich Wechselrichter, betreiben.

2x 400W WR am selben Stromkreis geht also nicht. Je 1x 400W WR an zwei getrennten Stromkreisen hingegen schon.

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Werte von Strom und Spannung über einen Zeitraum von 1s aufzeichnen.

Für jeden Zeitintervall von 20ms den zeitlichen Versatz (delta t) der Nulldurchgänge von Strom und Spannung ermitteln. Alternativ geht auch der Versatz zwischen den Maximalwerten. Wir haben 360°/20ms = 18°/ms = 18°/1000 us

Dadurch kannst du dir für jede volle (Zeitintervall 20 ms bzw. T) oder halbe Sinuswelle (Zeitintervall 10 ms bzw. T/2) die Phasenverschiebung berechnen.



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Du möchtest aus einem fest installierten elektrischen Betriebsmittel eine mobiles bzw. ortsveränderliches machen. Dafür sollte sie dann auch alle Schutzmaßnahmen, die eine mobile Ladestation bietet, ebenfalls bieten. Rein elektrisch ist es egal, ob die Wallbox nun an der Wand hängt und fest verdrahtet ist, oder ob sie auf dem Boden liegt und flexibel verdrahtet ist.

Es gibt aber andere Punkte, die man berücksichtigen sollte, wie z.B. Personenschutz bei Betrieb an anderen Steckdosen oder mechanische Robustheit. Wenn du jetzt damit argumentierst, dass du sie doch eh immer nur ander selben Stelle nutzen willst, dann ist auch die Mobilität der Wallbox obsolet.

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Das R kommt von "Resistanz" und beschreibt den ohmschen Anteil eines Widerstandes. Z hingegen inkludiert sowohl den ohmschen, als auch komplexen bzw. "blinden" Anteil eines Widerstandes und wird unter dem Begriff Impedanz vereint.

Blindanteile sind abhängig von der Frequenz der angelegten Spannung. Bei Gleichspannung bzw. -strom haben wir eine Frequenz von 0 Hz (idealisiert). Entsprechend haben wir auch keine Blindanteile. Dadurch wird die Nutzung von Z überflüssig, weil man eh Z = R hat.

Du könntest natürlich auch bei Gleichstrom dennoch Z als Variable nutzen und den komplexen Anteil immer mit 0 angeben, aber wozu die Schreibarbeit erhöhen und auch sonst mit der Nutzung von Z suggerieren, als gäbe es komplexe Anteile?

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Schau mal nach dem Wu-Experiment von 1956. Da hat man den Zerfall von Cobalt60 Atomen untersucht und festgestellt, dass die entstehenden Elektronen in eine bevorzugte Richtung emittiert werden, und zwar in jene, die mit der linkshändigen Teilchenspin-Ausrichtung zusammenhängt.

Über Telefon könntest man nun vereinbaren, dass diese bevorzugte Richtung als universales links gilt. So wäre automatisch die andere Richtung das universale rechts.

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