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In vielen Anwendungsfällen hat man es mit sinusförmigen Spannungsverläufen zu tun, so etwa bei der Energieübertragung. In der Steuerungstechnik trifft man aber auch auf rechteckige oder dreieckige Spannungsverläufe.
Zwischen diesen beiden Grössen besteht ein enger Zusammenhang. Die Periode ist die kleinste Zeiteinheit einer Schwingung. Sie umfasst den positiven als auch den negativen Schwingungsanteil. Genau in der Mitte der Periode, also nach der ersten Halbwelle, wechselt die Polarität. Während der Schwingung ändert sich bei einer sinusförmigen Wechselspannung zudem stetig der Augenblickswert. Er steigt während der ersten Viertelwelle, hat im Scheitelpunkt seinen Maximalwert und fällt dann während der zweiten Viertelwelle stetig ab bis auf null. Während der zweiten Halbwelle geschieht dies im negativen Bereich des Spannungs-Zeit-Diagramms. Die Frequenz gibt nun an, wie oft in der Sekunde eine ganze Schwingung stattfindet. Bei einer Periodendauer von 20 Millisekunden wären das 50 Mal in der Sekunde, also 50 Hertz. Das ist auch die Frequenz in unserem Stromnetz.
Eine Mischspannung ist eine von einer Gleichspannung überlagerte Wechselspannung. Ihr zeitlicher Mittelwert ist daher nicht null wie bei einer reinen Wechselspannung. Man erzeugt eine Mischspannung durch die Zusammenschaltung einer Gleich- mit einer Wechselspannungsquelle.
Das hat vor allem historische Gründe. Das Hauptproblem beim Energietransport über weite Strecken ist der Verlust auf den Stromkabeln. Hohe Stromstärken würden auf der Leitung einen Spannungsabfall und Wärmeverluste entstehen lassen. Für den Transport des Stroms vom Kraftwerk zu den Verbrauchern muss die Spannung daher auf viele tausend Volt hochtransformiert werden. So lässt sich eine grosse Leistung mit geringer Stromstärke übertragen. Als Anfang des 20. Jahrhunderts die ersten Stromnetze gebaut wurden, hatte man nur die Möglichkeit, Hochspannungen mit Transformatoren zu erzeugen, und dafür benötigte man Wechselstrom. Aufgrund der technischen Entwicklung ist es heute jedoch auch möglich, hohe Gleichspannungen zu erzeugen. Da die Verluste auf der Leitung mit Gleichspannung geringer sind, stellt diese Technik heutzutage eine Alternative bei der Energieübertragung auf grossen Entfernungen dar.
Bei Wechselspannungen ist der Mittelwert null und somit ohne Aussagekraft. Eine bessere Beschreibung von Wechselspannungen ermöglicht hingegen der Gleichrichtwert. Er gibt an, welche Gleichspannung im zeitlichen Mittel die gleiche Ladungsmenge (aber nicht die gleiche Leistung!) überträgt. Geometrisch betrachtet klappt man dabei gedanklich die negative Halbwelle nach oben in den positiven Bereich. Der Flächeninhalt unter den beiden Kurven entspricht dann dem Gleichrichtwert. Formal bildet man das Integral des Betrages der Spannungsfunktion über eine Periode. Bei Sinusspannungen kann man den Gleichrichtwert leicht errechnen, indem man den Scheitelwert mit dem Faktor 2/Pi (oder 0,6366) multipliziert.
Interessieren wir uns für die übertragene Leistung von Wechselspannungen, benötigen wir deren Effektivwert. Dieser gibt den Äquivalenzwert zu einer Gleichspannung an, bei der ein ohmscher Widerstand genauso viel Leistung umsetzt (also Wärme abgibt). Mathematisch gesehen, handelt es sich dabei um den quadratischen Mittelwert der Augenblicksspannungen. Bei sinusförmigen Spannungen ist der Effektivwert um den Faktor 1,414 (Wurzel aus 2) kleiner als der Scheitelwert. Bei 230 Volt Netzspannung beträgt der Scheitelwert somit etwa 325 Volt.
Drehstrom, oder auch Dreiphasen-Wechselstrom, ist die häufigste Art der Energieübertragung in Stromnetzen. Statt einem stromführenden Leiter gibt es drei, deren Spannungsverläufe untereinander um 120 Grad (also dem Drittel einer Periode) phasenverschoben sind. Die Summe der drei Wechselspannungen ist auf diese Weise null. Die Bezeichnung Drehstrom kommt daher, dass der Strom von einem Drehstromgenerator im Kraftwerk erzeugt wird und man das Drehfeld für den Antrieb von Motoren nutzen kann. Verbraucher können sowohl in Stern- als auch in Dreieckschaltung betrieben werden, wodurch sich dann die in unserem Stromnetz üblichen Spannungen von 230 Volt (normale Steckdose) und 400 Volt (Motor, Elektroherd) ergeben.
Sie hängen vor Fenstern, Schiebetüren und unter Glasdächern, spenden Schatten, halten Insekten fern und regulieren die Temperatur. Früher musstest du aber erst einmal kurbeln, bevor du all diese Vorzüge eines Storen geniessen kannst. Heute sind viele Produkte mit Storensteuerungen ausgestattet. Die Rollladen und Sonnenstoren öffnen und schliessen sich also per Knopfdruck. Einige funktionieren sogar ganz automatisch. So gibt es zum Beispiel Lamellenstoren aus Aluminium für Glasfassaden, die auf das Wetter reagieren. So etwas sorgt nicht nur für mehr Komfort, sondern auch für eine erhöhte Sicherheit. Erfahre in diesem FAQ mehr über die verschiedenen Steuerungsmöglichkeiten der praktischen Schattenspender.
Der Telematiker ist ein Spezialist, erwachsen aus dem Beruf des Elektrikers. Zu seinem Aufgabenbereich gehören die Installation und Wartung der Technik in Netzwerken, Telefonsystemen oder in Überwachungsanlagen. Als Telematiker wirst du direkt beim jeweiligen Kunden eingesetzt, weshalb du an verschiedensten Orten für eine unterschiedlich lange Zeit tätig bist. Das Berufsbild ist mit dem Elektroinstallateur vergleichbar, wobei sich der Telematiker mit der Technik für Informatik und Telekommunikation beschäftigt. Entscheidest du dich für eine Lehre zum Telematiker und zugleich für eine lehrzeitbegleitende Berufsmaturität, kannst du nach dem erfolgreichen Abschluss an einer Fachhochschule studieren, nach bestandener Passerelle auch an einer Universität.
Reisende aus ganz Europa, speziell aus Deutschland und Österreich, bringen für ihren Aufenthalt in der Schweiz am besten ein wichtiges Utensil mit: Der Reiseadapter ist fürs Aufladen von Handy, Akkus für die Kamera oder andere Elektrogeräte unverzichtbar. Unterschiedliche Steckertypen und DIN-Normen machen den Einsatz des Adapters nötig. Damit du Geräte aus anderen Ländern ungehindert auch in der Alpenrepublik nutzen kannst, haben wir uns die häufigsten Fragen rund um die Stromanschlüsse der Schweiz angesehen.
Montageelektriker sind berufsbedingt überaus flexibel. Verantwortlich für die Installation von elektrischen Anlagen in Häusern und Gewerbeimmobilien, wechselt die Arbeitsstelle meist häufig. Als Montageelektriker arbeitest du auf Baustellen und in grossen Unternehmen, wenn dort moderne Anlagen zu installieren sind. Aber auch das Ersetzen von veralteten Elektroanlagen in Altbauten gehört zum Berufsbild. Zusammen mit dem Automatiker, dem Telematiker und dem Elektromonteur gehört der Beruf des Montageelektrikers zu den abwechslungsreichsten in der gesamten Elektrobranche. Zudem ist diese Berufswahl eine Entscheidung für eine sicherere berufliche Zukunft, solange du regelmässig eine Weiterbildung auf moderne Techniken wahrnimmst.
Der Photoelektrische Effekt beschreibt die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung innerhalb des Lichts und den Elektronen in der Materie. Heinrich Hertz beschrieb diesen Effekt zum ersten Mal im Jahre 1886. Eine Erklärung des Effekts lieferte Albert Einstein im Jahre 1905, womit er einen Grundstein der Quantenmechanik legte. Dafür bekam Einstein auch den Nobelpreis. Der Effekt ist unter anderem wichtig für Solarenergie. Wissenswertes zum Thema erfährst du hier.
Mit einem Solardach erzeugst du deinen eigenen Solarstrom. Vor allem Umweltfreunde und Menschen, die mit einer hohen Sonneneinstrahlung in ihrer Wohnumgebung gesegnet sind, entscheiden sich gerne für diese Variante. Anstelle der herkömmlichen Photovoltaik-Anlage, bei der Solarpanele auf deinem Dach angebracht werden, kannst du dich auch für unauffällige, elegante Solarziegel entscheiden. Diese Art der Dacheindeckung ist etwas teurer, punktet aber mit ihrer schönen Optik. Zudem haben die Solardachziegel gute Dämmeigenschaften, was sich im Winter bezahlt macht. Hier erfährst du mehr über die Vorteile der Solarziegel, ihre besonderen Eigenschaften, ihre Kosten und die beste Möglichkeit, sie auf deinem Dach zu installieren.