Von LosSferos:
In diesem Thread werde ich einwenig auf die Elektronikgrundlagen eingehen die für das Verständnis essenziell wichtig sind. Die Rechenbeispiele beziehe ich immer auf den Roller. Elektronik hat gleichzeitig auch viel mit Rechnen zu tun, ich versuche aber diese Rechenbeispiele möglichs simpel zu halten.
Die verschiedenen phsyikalischen Größen auf die man immer wieder trifft sind: Spannung, Strom und Widerstand. Doch was steckt genau dahinter?
Zunächst die Spannung:
Die Einheit der elektrischen Spannung ist VOLT (Formelzeichen U). Diese beschreibt das Gefälle zwischen zwei Ladungsträgern. Auf der einen Seite herrscht ein Elektronenmangel, auf der anderen Seite ein Elektronenüberschuss. Elektronen haben stets ein Ausgleichsbestreben, möchten also dahin fließen wo weniger Elektronen sind.
Am Einfachsten kann man sich das mit zwei großen Fässern vorstellen die an ihren Böden mit einem Schlauch verbunden sind. Das eine Fass ist leer, das andere voll. Öffnet man die Verbindung zwischen den beiden Fässern wird solange Wasser fließen bis beide Gleichvoll sind. Der Druck mit dem das Wasser fließt würde der Spannung entsprechen.
Der Strom:
Die Einheit des elektrischen Stroms ist Ampere (Formelzeichen I). Physikalisch gesehen beschreibt der Stromfluss die Menge an Atomen die den Querschnitt eines Leiters pro Sekunde passieren. Damit ein Strom fließen kann ist ein geschlossener Stromkreis mit Spannungsquelle und Verbraucher nötig. Hält man zb eine Scheinwerferleuchte an die Batterie wäre das schon ein simpler Stromkreis.
Der Widerstand
Die Einheit des elektrischen Widerstands ist Ohm (Formelzeichen R). Der Widerstand variert je nach höhe den Stromfluss in die eine oder andere Richtung. Über einen kleinen Widerstand kann ein höherer Strom fließen als über einen Großen.
Die Leistung
Die Einheit der elektrischen Leistung ist Watt (Formelzeichen P). Leistung wird aus Spannung und Strom erzeugt und kann in Form von zb Licht, Wärme oder Bewegung genutzt werden.
Errechnet wird die Leistung durch die Formel: P=U * I (Watt = Volt * Ampere)
Nun zu den Rechenbeispielen
Die alles bestimmende Grundformel ist U = R*I
Diese Formel kann man wenn man fit in Mathe ist beliebig umstellen und jegliche Rechnung erstellen. Der Einfachheit halber füge ich aber sämtliche Formeln nochmal bei.
Formelsammlung:
U = Spannung (Volt)
R = Widerstand (Ohm)
I = Strom (Ampere)
U = R*I
U = P/I
U = √P*R
R = U/I
R = U²/P
R = P/I²
I = U/R
I = P/U
I = √P/R
P = U*I
P = R*I²
P = U²/R
Rechenbeispiel: Wir haben eine Glühlampe von der wir wissen das sie zur Sfera gehört und wir möchten die Leistung ermitteln. Dazu wird ein Multimeter und ein Taschenrechner benötigt. Mit dem Multimeter wird der Widerstand gemessen, das Display meldet 4,11 Ohm.
Nun sind zwei Größen bekannt: Die Spannung (12V) und der Widerstand (4,11 Ohm).
Die benötigte Formel lautet: P = U² / R (Spannung*Spannung / Widerstand)
P = 12V*12V / 4,11 Ohm = 35 Watt
