Potenzial, Stromkreis, Potenzialgef lle

1. 9.2.2009 1 Potenzial, Stromkreis, Potenzialgef�lle Inhalts�bersicht heute elektrisches Potenzial Stromkreis Potenzialdifferenz Spannungsmessung Schaltung von Spannungsquellen Elektrischer Widerstand

2. 9.2.2009 2 Potenzial, Stromkreis, Potenzialgef�lle

3. 9.2.2009 3 Potenzial, Stromkreis, Potenzialgef�lle

4. 9.2.2009 4 Potenzial, Stromkreis, Potenzialgef�lle

5. 9.2.2009 5 Wie links, nur mit Schaltsymbolen der Elektronik gezeichnet

6. 9.2.2009 6

7. 9.2.2009 7 Potenzial, Stromkreis, Potenzialgef�lle Das Potentialgef�lle bezogen auf die Wegstrecke wird auch Feldst�rke genannt E = -Dj / Ds [E] = 1V / 1m = 1 V/m Andererseits gilt f�r die Kraft: F = Q * E [F] = 1As*1 V/m = 1 Ws/m = 1N Gleichsetzen ergibt: E = -Dj / Ds = F / Q Die elektrische Feldst�rke kann sowohl als Kraft, die eine Ladung im Feld erf�hrt interpretiert werden, Oder als Spannungsabfall auf eine bestimmte Entfernung Diskutiere : Blitz, Ionisation, Feldemission, Leuchtstoffr�hre, CRT, TCO, Kondensator,�

8. 9.2.2009 8 Messen von Spannungen Klassisches analoges Messger�tStrommesswerk! Drehspul-, Dreheisen-, Elektrodynamisches-Messwerk Anschlussbuchsen Anzeige Schaltern, (Messbereiche, Polarit�t, Stromart) Sicherungen (el.mechanisch oder Schmelzsicherung) Einstellpotenziometer (Nullabgleich) Passive elektronische Bauelemente (Widerst�nde, Dioden) Die Ger�te besitzen im Spannungsbereich einigerma�en hohe Innenwiderst�nde, typ. 10kW/V bis 100kW/V , doch ideal w�re unendlich. Das Messger�t wird durch die Messung ein Teil des Schaltkreises und entzieht der Schaltung die f�r die Anzeige ben�tigte Energie.

9. 9.2.2009 9 Messen von Spannungen - Elektrische Versorgung n�tig - Trenddarstellung nicht bei allen Ger�ten - Verleitet zur Annahme, dass der Digitalwert �genau� ist

10. 9.2.2009 10 Messen von Spannungen

11. 9.2.2009 11 Potenziale und Spannungspfeile

12. 9.2.2009 12 Potenziale und Spannungspfeile Das Bezugsnineau f�r die Potenziale wurde (willk�rlich) am Punkt C mit �ground� festgelegt. Es ergeben sich die Potenziale: j (A)= 0V, j (B)= 1.2V j(C)= 0, j (D)= -1.2V Und die Spannungen: UAB= -1.2V, UAC=0V UAD= 1.2V, UBD= 2.4V

13. 9.2.2009 13 Potenziale und Spannungen Bestimme die Spannungen an den Messpunkten A, B, C, D, E gegen�ber Ground

14. 9.2.2009 14 Potenziale und Spannungen

15. 9.2.2009 15 Elektrischer Widerstand metallischer Leiter Bei ihrem Durchgang durch einen Leiter erleiden die Elektronen als Ladungstr�ger Wechselwirkungen mit den Atomr�mpfen der metallischen Leiter. Dies behindert den elektrischen Strom. Der Weg durch das Gitter ist f�r ein Elektron ohne gro�en Widerstand m�glich wenn: Das Gitter wenig Defekte aufweist. (Punktdefekte, Liniendefekte, Fl�chendefekte) Die Gitteratome ruhig auf ihren Pl�tzen bleiben. (niedrige Temperatur) Bestimmte Kristallstrukturen vorliegen (Zusammensetzung; kubisch, hexagonal, tetraedrisch,�) Bestimmte kristallografische Richtungen eingehalten werden.

16. 9.2.2009 16 Elektrischer Widerstand

17. 9.2.2009 17 Elektrischer Widerstand

18. 9.2.2009 18 Das Ohm�sche Gesetz

19. 9.2.2009 19 Elektrischer Widerstand

20. 9.2.2009 20 Elektrischer Widerstand

21. 9.2.2009 21 Elektrischer Widerstand

22. 9.2.2009 22 Der spezifische elektrische Widerstand r und Die spezifische elektrische Leitf�higkeit g

23. 9.2.2009 23 Der spezifische elektrische Widerstand rDie spezifische elektrische Leitf�higkeit g

24. 9.2.2009 24 Beispiel:

25. 9.2.2009 25

26. 9.2.2009 26 Beispiel: Leitergeometrie �ndert Widerstand

27. 9.2.2009 27 Der temperaturabh�ngige Widerstand

28. 9.2.2009 28 Der temperaturabh�ngige Widerstand

29. 9.2.2009 29 Der temperaturabh�ngige Widerstand