Notizen, Zusammenfassungen, Arbeiten, Prüfungen und Aufgaben für Elektronik

Artikel 55: Grundlagen der Elektrotechnik

Einführung in elektrische Schaltungen

Ein Kurzschluss oder ein elektrischer Schaltkreis ist ein Verbund elektrischer Elemente, die in einem geschlossenen Pfad verbunden sind, sodass ein elektrischer Strom fließen kann. Diese elektrischen Elemente sind Widerstände, Induktivitäten, Kondensatoren, Spannungsquellen und Stromquellen. Alle Elemente sind durch zwei Anschlüsse (Terminals) und eine bekannte Strom-Spannungs-Beziehung gekennzeichnet. Der Widerstand hält sich strikt an das Ohmsche Gesetz: V = R * I.

In der Induktivität oder Spule ist eine Spannung an ihren Anschlüssen proportional zur Änderung des Stroms durch sie (V = L * di / dt). Im Kondensator ist der Strom, der in einen der Anschlüsse...

Elektrisches Feld

Das elektrische Feld ist der Raum, in dem die Wirkung einer elektrischen Ladung wahrgenommen wird. Geladene Körper erzeugen in ihrer Umgebung einen bestimmten Zustand, der sich von dem unterscheidet, der existieren würde, wenn diese Körper elektrisch neutral wären. Ein elektrisch geladener Körper erfährt im elektrischen Feld eine Kraft, die von dessen Zustand und der Wirkung des elektrisierten Körpers abhängt. Seine Einheit ist Volt pro Meter (V/m) oder Newton pro Coulomb (N/C).

Elektrisches Potential

Das elektrische Potential eines Leiters hängt von seiner elektrischen Ladung und seiner Kapazität ab. Es ist ein Maß für die potentielle Energie pro Ladungseinheit an einem bestimmten Punkt in einem elektrischen Feld....

Wichtige Begriffe der Telekommunikationstechnik

ISDN Basic Access (Basisanschluss)

Er besteht aus 2 Kanälen von 64 kbit/s und einem Kanal mit 16 kbit/s für die Signalisierung der Anlage.

ISDN Primary Access (Primärmultiplexanschluss)

Dieser erhält Zugriff auf 30 Basiskanäle (2 Mbit/s).

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)

Die Asymmetric Digital Subscriber Line ist ein Breitband-Service mit verschiedenen Tarifen für den Dateneingang (Download) und Datenausgang (Upload).

Anschlusskabel (Drop Cable)

Es ist das Kabel, welches zum Hausanschluss des Telefon-Abonnenten führt.

Verteilerkästen (Boxes)

Dienen als Konzentrationspunkt und Anschluss für das Drop-Kabel.

Kabelschächte (Chambers)

Sie sind die unterirdischen Hohlräume, in denen Techniker...

Artikel 54: Einführung in die Elektrotechnik

Ein elektrischer Stromkreis besteht aus einer Reihe von Elementen, die so verbunden sind, dass ein elektrischer Strom fließen kann. Je nach Art der Erregungsquellen unterscheidet man zwischen zeitinvarianten Gleichstromkreisen (DC) und sinusförmigen Wechselstromkreisen (AC). Letztere sind von großer praktischer Bedeutung, da die sinusförmige Wechselspannung die Basis für die Erzeugung, Übertragung und Nutzung elektrischer Energie bildet.

Variablen von Schaltkreisen und Vorzeichenkonvention

Die wichtigsten Variablen bei der Untersuchung elektrischer Schaltkreise sind Strom, Spannung und Leistung.

Strom

Der Strom beschreibt die Verschiebung elektrischer Ladungen entlang eines Leiters. Er resultiert...

Was ist eine SPS?

Eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) ist eine elektronische Ausrüstung, die für die Verarbeitung analoger Größen sowie digitaler, numerischer und alphanumerischer Informationen geeignet ist. Sie wurde speziell für die Echtzeit-Überwachung von automatisierten industriellen Prozessen entworfen.

Externe Kreise werden von Sensoren gebildet, welche Informationen aus dem industriellen Prozess an den Automaten senden, sowie von Aktoren, die für die Ausführung der Programmbefehle verantwortlich sind.

Speicher und Speichertypen

Die Aufgabe des Speichers ist es, Programmanweisungen, Daten sowie interne Zustände und die Zustände der Ein- und Ausgänge (Input/Output) zu speichern. Der Speicher ist in Arbeitsbereichen organisiert....

Definition des Arbeitsplatzes

Der Arbeitsplatz umfasst alle Bereiche des Zentrums, zu denen Arbeitnehmer im Rahmen ihrer Tätigkeit Zugang haben. Dies beinhaltet Toiletten, Ruheräume, Erste-Hilfe-Einrichtungen, Pausenbereiche sowie alle weiteren betrieblichen Installationen.

Sicherheitsverpflichtungen des Arbeitgebers

Der Arbeitgeber ist verpflichtet, Sicherheitsrisiken und Gefahren am Arbeitsplatz auf ein Minimum zu reduzieren. Dies umfasst die Einhaltung von Mindestanforderungen an bauliche Merkmale, Ordnung, Sauberkeit, Wartung und Kennzeichnung.

Gefahrenquellen

• Stürze: Durch unebene Böden, schlechte Beleuchtung oder ungesicherte Öffnungen.
• Kollisionen: Zusammenstöße mit stationären Objekten oder schlecht gelagerten Materialien.
• Fahrzeugverkehr:

Steuerungssysteme

Sensoren erfassen Informationen aus der Umwelt und werden verwendet, um physikalische Größen zu messen.

Treiberinformation: Die Bereitstellung von Informationen darüber, ob der Sensor aktiviert ist oder nicht, steuert beispielsweise den Kühler.

Aktor: Verantwortlich für die Durchführung der Maßnahmen, die zur Automatisierung des Systems ausgelegt sind.

Arten von Steuerungen:

• Open-Loop: Um aktiv zu sein, unabhängig vom Ausgangszustand.
• Feedback: Die Funktion hängt in jedem Moment vom ausgegebenen Wert ab. Zum Beispiel misst ein System kontinuierlich den Feuchtigkeitsgehalt einer Pflanze und startet die Bewässerung nur, wenn dies notwendig ist.
• Closed-Loop: Zur Korrektur von Fehlern durch Störungen des Systems.

Transistoren

Basieren...

Kondensatoren: Grundlagen und Funktion

Definition eines Kondensators

Ein Kondensator ist eine Einrichtung, deren Aufgabe es ist, elektrische Ladungen für den späteren Gebrauch zu speichern.

Typen von Kondensatoren

Die Kondensatoren werden grundsätzlich in zwei Gruppen unterteilt: fixe (feste) und variable Kondensatoren.

Feste Kondensatoren

Zu den festen Kondensatoren gehören Papier-, Keramik- und Elektrolytkondensatoren.

• Papierkondensatoren: Die Platten bestehen aus hochreinem Aluminiumblech, und das Dielektrikum ist ein qualitativ hochwertiges Papier.
• Keramikkondensatoren: Hier werden Silberplatten verwendet, wobei Keramik als Dielektrikum dient.
• Elektrolytkondensatoren: Die Platten bestehen aus Aluminium, und die andere Elektrode ist ein Elektrolyt.

Befehlsgeräte und Steuerung

Befehlsgeräte sind für die Schaltungen verantwortlich, die die Anlage steuern und die vorgesehenen Funktionen ausführen.

Trennschalter

Ihre Funktion ist es, die Leitungen für Reparaturen vollständig von der Quelle zu trennen.

Lastschalter (Switch Load)

Manuell bedientes Gerät, das das Öffnen und Schließen des belasteten Stromkreises ermöglicht.

Schutzeinrichtungen

Schutzeinrichtungen haben die Funktion, Störungen zu erkennen und abzuschalten, die durch den abnormalen Betrieb der Anlage verursacht werden. Die häufigsten Anomalien sind:

Häufige Anomalien und Störungen

• Überstrom (Überlast oder Kurzschluss)

  Verursacht durch Überlast oder Kurzschluss, wenn der Stromverbrauch höher ist als vorgesehen.

• Elektrische

Grundlagen der Mess- und Regelungstechnik

Elektronische Transmitter: Das Gleichgewicht der Kräfte

Elektronische Transmitter basieren auf dem Prinzip des Kraftgleichgewichts. Sie bestehen aus einem starren Balken, der an einer Stelle gelagert ist, an der zwei Kräfte im Gleichgewicht gehalten werden:

• Die Kraft, die durch das mechanische Messelement ausgeübt wird.
• Die elektromagnetische Kraft einer magnetischen Einheit.

Das Ungleichgewicht zwischen diesen beiden Kräften führt zu einer Veränderung der relativen Position des Balkens, was die Bewegung eines Wegaufnehmers, wie z. B. eines Differentialdetektors, auslöst. Ein Induktor oder Transformator speist eine angeschlossene Oszillatorschaltung, welche die von der magnetischen Einheit erzeugte...