1. SA Flashcards
(29 cards)
Was muss laut Bändermodell passieren, um Stromfluss zu ermöglichen?
Valenzelektronen müssen mit Hilfe von z.B. thermischer Energie gelöst werden und in das Leitungsband angehoben werden.
Thermische Energie > Bindungsenergie als Voraussetzung
Was beschreibt die Kenngröße ∆W im Bändermodell?
Die Arbeit die geleistet werden muss um ein Elektron vom Valenz- ins Leitungsband zu befördern.
Diese Arbeit ist bei Metallen relativ klein, bei Isolatoren aber fast unüberwindbar → daher die verschiedenen Leitfähigkeiten
Wie kann die Arbeit in der Elektronik als Formel ermittelt werden?
W = Q * U
Wie kann die elektrische Feldstärke zwischen zwei Metallplatten berechnet werden?
E = U/d
Was ist im Bezug auf die Spannugspotentiale in einem gleichmäßigen, homogenen Feld zu sagen?
Die Spannung ist abhängig von der Position zwischen den Metallplatten, die Äquipotentiallinien haben überall die gleich Spg.. Spannungspotentiale sind proportional zur Distanz.
Welche praktische Anwendung haben elektrische Felder die durch Metallspitzen (statt gegenüberliegende Platten) gebildet werden?
Die Bauform fördert
Überschläge, sie kann in der Praxis für Sicherungen verwendet werden.
Wie kann die Kraft, die auf eine Ladung im elektrischen Feld wirkt, errechnet werden?
F = Q * E = Q * U/d = e * U/d
Wie wird die Kräftwirkung auf zwei ruhende Ladungen ermittelt?
F = 1 / 4Pi * elektrische Feldkonstante * Q1*Q2 / r2
Einheiten: VAs/m ; Ws/m ; N
Wie kann die Ladung berechnet werden
Q = I * t
Einheit: C=As
Welche drei elek. Größen gibt es im Leitungsmechanismus?
Leitfähigkeit
Leitwert
Widerstand
Was versteht man unter der Stromdichte? Wie lautet die Formel zur Berechnung?
Den je Leiterquerschnitt fliesenden Strom
J = I/A = ϰ * E
A = Leiterquerschnitt ϰ = kappa = Leitfähigkeit E = Feldstärke
Wie wird die Leitfähigkeit eines Materials berechnet?
ϰ = n * µ * e
Leitfähigkeit = Ladungsträgerkonzentration * Ladungsträgerbeweglichkeit * Elementarladung
Mit welcher Formel kann der Leitwert berechnet werden?
G = ϰ * A/l
In welchen mathematischen Zusammenhang stehen Leitwert und Widerstand?
R = 1/G ; Demnach ist also der Leitwert der Kehrwert vom Widerstand
Wie beeinflusst zunehmende Temperatur die Leitfähigkeit von Metallen?
Die Leitfähigkeit nimmt ab, da die Atomrümpfe zu schwingen beginnen und damit die Bewegungsfreiheit der ohnehin ungebundenen Elektronen einschränken.
In welchem mathematischen Zusammenhang stehen spez. Widerstand p und Leitfähigkeit ϰ?
Kehrwert p = 1/ϰ
Wie kann der spezifische Widerstand eines Materials berechnet werden?
p = R * A / l
Haben Metalle PTC oder NTC?
PTC → positiv temperature coefficient ; steigende Temperatur führt zu steigenden Widerstand
Welchen deutschen Begriffe gibt es für PTC und NTC?
PTC = Kaltleiter NTC = Heißleiter
Wie wird die Dimensionierung eines belasteten Spannungsteilers überprüft?
Grundsätzlich muss festgestellt werden ob der durch die Dimensionierung mit max. Fall (Schleifer ganz oben) fließende Strom, kleiner ist als der durch Ptot zu erlaubte Strom.
→ Berechnung Parallelwiderstand
→ Berechnung Imax durch Ptot (Imax = P/U mit U = R x I → I = Wurzel (P/R)
Wie kann der minimale Lastwiderstand beim belasteten Spannungsteiler berechnet werden, wenn maximal fließende Strom durch das Poti und die Versorgungsspannung bekannt ist?
RLmin = Versorgungsspannung / Imax - IPoti
Vom maximalen Strom muss der minimale durch das Poti fließende Strom abgezogen werden, dann Ohmsches Gesetz.
Wie wird bei der Umwandlung von Strom- in Spannungsquellen vorgegangen?
- Zunächst kann die Stromquelle mit im Ersatzschaltbild in eine Spannungsquelle mit Serienwiderstand umgewandelt werden
- Dann kann über Widerstandswert und Quellstrom der Spannungswert der Ersatzspannungsquelle bestimmt werden
- Nun kann im Ersatzschaltbild, mit Hilfe des Maschensatz der Spannungen, der Gesamtstrom der in die Schaltung fließt berechnet werden
- Dieser Strom ist der erste Wert der nun im ursprünglichen Schaltbild auch Geltung hat
- Mit ihm können nun über den Knotenpunktsatz die verbleibenden Ströme berechnet werden.
Wie wird bei der Umwandlung von Spannungs- in Stromquellen vorgegangen?
- Zunächst kann die Spannungsquelle im Ersatzschaltbild in eine Stromquelle mit Parallelwiderstand umgewandelt werden
- Nun können die Parallelwiderstände die durch die Umwandlung berechnet werden
- Im Ersatzschaltbild kann der Strom erzeugt durch die umgewandelte Stromquelle mit dem ohmschen Gesetz berechnet werden
- Nun kann der Wert von U2 und damit der erste Wert der in das ursprüngliche Schaltbild übertragbar ist berechnet werden Gesamtstrom x R1 parallel R2
- Mit diesem Wert kann über die Maschenregel der Widerstand von R1 berechnet werden
- Nun können über das ohmsche Gesetzt die Ströme berechnet werden
Was enthält ein Grundstromkreis mindest?
Aktiver Zweipol: Quelle
Passiver Zweipol: Verbraucher
