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Die galvanische Trennung tritt dann auf, wenn der Stromkreis zwischen Gegenständen getrennt ist, die eigentlich miteinander Strom austauschen würden. Zur gleichen Zeit findet trotzdem ein Austausch von Signalen statt. Dafür müssen die Gegenstände zunächst leitfähig sein. Doch nicht nur Strom an sich spielt bei der galvanischen Trennung eine Rolle. Auch Audio- und Videosignale gehören dazu sowie die Übertragung von Informationen in elektrischer Form. Es handelt sich dabei, kurz gesagt, um ein wichtiges Prinzip in der Elektronik.
Eine galvanische Trennung kann durch mehrere Methoden geschehen. Man wendet dabei unterschiedliche Bauteile an, wie Transformatoren, Optokoppler oder Kondensatoren. Kunststoff verfügt über isolierende Eigenschaft und kommt in elektrischen Handgeräten vor, um den Anwender vor der elektrischen Spannung zu schützen. Bauteile wie Kondensatoren und Optokoppler trennen die leitfähigen Gegenstände voneinander. Gleichzeitig ermöglichen sie die Übertragung über ein Magnetfeld durch die Ladungsverschiebung.
Ein wichtiges Anwendungsfeld ist die Vermeidung von Stromkreisen zwischen Gegenständen, die trotzdem Informationen miteinander tauschen sollen. Das geschieht zum Beispiel zwischen zwei Geräten, die Daten miteinander austauschen sollen, die jedoch gleichzeitig Potentialunterschiede (Spannungsunterschiede) aufweisen. Das ist etwa eine wichtige Eigenschaft bei Messgeräten.
Eine der häufigsten Anwendungen der galvanischen Trennung ist im öffentlichen Stromnetzwerk bei Transformatoren. Das geschieht etwa bei der induktiven Kopplung. Innerhalb der Transformatoren schafft man mithilfe der galvanischen Entkopplung eine Trennung der Leitungen des Primärstromkreises und des Sekundärstromkreises. Dadurch ist es sicherer, die Netzspannung zu berühren, denn auch wenn die primäre Spule aufgrund eines Defektes unter Überspannung gesetzt ist, gibt es keine Hochspannung auf der sekundären Spule. Allgemeine Anwendungsfelder der galvanischen Trennung sind:
Die galvanische Trennung kommt besonders bei Geräten vor, bei denen die Stromkreise sehr nahe beieinander liegen. Trotz der Trennung besteht noch immer eine leitende Verbindung. Der Benutzer kann jedoch sicher sein, keinen Schlag zu bekommen. Damit steht die galvanische Trennung im Gegensatz zur Isolierung, wo überhaupt keine Leitung stattfindet.
Für die Übertragung der Leistung und der Signale sind die Kopplungsglieder verantwortlich. Zu diesen Bauteilen gehören etwa:
Die Informationsübertragung geschieht mithilfe von Wandlern. Zu solchen Wandlern werden die optische Übertragung der Optokoppler und das Lichtleitkabel gezählt. Bei der induktiven Kopplung sind dafür die Transformatoren und Übertrager verantwortlich. Die mechanische Weiterleitung lässt sich zum Beispiel durch Druckluft (Pneumatik) oder durch isolierende mechanische Teile wie Relais realisieren.
Eine kapazitive Trennung macht sich die Ladungsverschiebung zunutze, um eine galvanische Signaltrennung zu bewirken. Hierfür verwendet man kleine, spannungsfeste und isolierte Kondensatoren, die man kapazitiv mit hochfrequenten Signalen koppelt. Sobald Potentialunterschiede bestehen, verändert sich die Spannung im Kondensator und die Unterschiede gleichen sich aus.
In der Elektronik beschreibt eine induktive Kopplung die Übertragung von Energie mithilfe eines Magnetfeldes: Im einen Leiter ändert sich die Stärke des Stroms, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Im anderen Leiter induziert das eine Spannung. Induktive Kopplungen sind vor allem dort nützlich, wo es auf eine schnelle Datenübertragung ankommt, zum Beispiel beim Low Voltage Differential Signaling. Man verwendet für die induktive Kopplung Transformatoren, weshalb man auch von der transformatorischen Kopplung spricht.
Bei einem Optokoppler handelt es sich um ein Bauelement aus der Optoelektronik. Es hat die Aufgabe, Signale zwischen zwei Stromkreisen zu übertragen, die mittels galvanischer Trennung voneinander getrennt sind. Er besteht aus einer Leuchtdiode (LED), einer Laserdiode (LD), einer Photodiode und einem Fototransistor. Die Leuchtdioden und die Laserdioden fungieren als Sender, die Photodioden und die Fototransistoren als Empfänger. Die Kopplung erfolgt auf optischer Basis.
In der Elektronik bezeichnet man eine gegenseitige Verbindung als Querverbindung oder Kopplung. Speziell ist damit die Verbindung zweier Netzwerkteile gemeint, zum Beispiel bei der galvanischen Kopplung, bei der induktiven und der kapazitiven Kopplung. In der Physik beschreibt der Begriff eine Wechselwirkung, die aufgrund von Energie- und Impulsübertragung zwischen zwei Systemen oder Systemteilen auftritt.
PTC Widerstand ist eine andere Bezeichnung für den Kaltleiter. Hierbei handelt es sich um einen temperaturabhängigen Widerstand bei Thermistoren. Der Kaltleiter erhöht seinen Widerstand bei steigenden Temperaturen. Dadurch leitet er besser bei niedrigen Temperaturen. Wir erklären dir das Wichtigste, was es zum PTC Widerstand zu wissen gibt.
Das Potenzial, aus dem Lateinischen potentia für Kraft oder Leistung, bedeutet in der Physik, eine Arbeit zu verrichten. Als physikalische Grösse der klassischen Elektrodynamik, die sich sowohl mit der zeitlichen Veränderung von elektrischen und magnetischen Feldern als auch mit der Bewegung von elektrischen Ladungen innerhalb dieser Felder beschäftigt, ist ihr grundlegendes Merkmal die elektromagnetische Wechselwirkung. Der Elektromagnetismus gehört zu den vier Grundkräften der Physik und ist für die meisten alltäglichen Phänomene, wie natürliches Licht und Elektrizität, verantwortlich. Zwischen zwei entgegengesetzt geladenen Teilchen wird durch Arbeit, das Verschieben eines Teilchens, eine Potenzialdifferenz aufgebaut. Dies ist die elektrische Spannung U in Volt.
Du suchst eine effiziente Wärmequelle und eine umweltfreundliche Alternative zur Öl- oder Gasheizung? Dann solltest du über den Einsatzbereich einer Luftwasserwärmepumpe nachdenken. Sie ist im Betrieb sehr sparsam und nutzt allein die Umgebungsluft zum Heizen. Noch dazu profitierst du von einer Förderung in der Schweiz – ein Grund mehr, sich für diese Wärmequelle zu entscheiden. Neben der Luftwasserwärmepumpe gibt es noch andere Pumpenarten, die beispielsweise das vorhandene Grundwasser nutzen. Informiere dich am besten, welche davon für dein Zuhause in Frage kommt.
Die Winkelgeschwindigkeit und die Kreisfrequenz begegnen uns tagtäglich im Leben. Dies gilt sowohl in einem sehr grossen Massstab, etwa für den Umlauf der Planeten um die Sonne, als auch im Kleinen. Sowohl die Herzfrequenz als auch die Bewegung der Gelenke können mit einer kreisförmigen Bewegung verglichen werden. Aber auch in der Elektrotechnik macht man sich die Kreisfrequenz zunutze. Wissenswertes zum Thema gibt es hier.
Moderne Aussenlampen setzen im Umfeld von Haus und Garten stilvolle Lichtkonzepte um. Es gibt sie als Wandleuchten, Hängeleuchten, Pendelleuchten, Deckenleuchten, Solarleuchten, Gartenleuchten, Pollerleuchten und Strahler. Sie spenden ein angenehmes Licht und bieten eine breite Vielfalt an Funktionen. Darüber hinaus überzeugen die Outdoor Leuchten mit einer hohen Material- und Fertigungsqualität sowie mit einem eleganten Design. Die Aussenbeleuchtung hellt dunkle Stellen auf und verleiht Terrassen, Garagen, Zufahrten und Balkonen einen schönen optischen Blickfang. Im Folgenden erhältst du wichtige Informationen über moderne Aussenleuchten, welche Vorteile sie bieten und wie sie fachgerecht montiert werden.
Elektrische Leitungen weisen eine unterschiedliche Strombelastbarkeit auf. Für die optimale Stromversorgung gilt es daher, die Stromleitungen perfekt zu dimensionieren. Dabei wählt der Fachmann den Nennquerschnitt eines Leiters exakt so, dass die verfügbare Strombelastung des Kabels grösser ist als der maximale Dauerstrom, der im Normalbetrieb durch die elektrischen Leitungen fliesst. Doch welche Kabelquerschnitte gibt es überhaupt, wie berechnet man die perfekte Dimensionierung – und welche Rolle spielen Umweltbedingungen, wie beispielsweise die vorherrschende Umgebungstemperatur?