Grundlagen Elektrotechnik: Die elektrische Spannung

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Audi, Bosch (3), Europa Fachverlag, Seat (3), Varta, VW (1), Wiesinger (8), Horst Weinkauf

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1/19 Die ersten Arbeiten an der Elektrik macht der Kfz-Mechatroniker-Azubi meist an der Batterie

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2/19 Die elektrische Spannung entsteht durch den Ladungsunterschied (Potenzialunterschied) zweier Punkte oder Pole

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3/19 Bei Gleichspannung ist die Spannung über der Zeitachse gleichbleibend

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4/19 Bei Wechselspannung ändert sich periodisch das Vorzeichen des Spannungswerts

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5/19 Spannungswellenformen: 1 Sinuswelle, 2 Sägezahnwelle, 3 Rechteckwelle, 4 Impuls, 5 gedämpfte Sinuswelle, 6 Dreieckswelle, 7 Stufenwelle, 8 komplexe Wellenform

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6/19 Der Generator im Kfz erzeugt drei um 120 ° versetzte sinusförmige Wechselspannungen

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7/19 Im Kfz findet der Kfz-Mechatroniker immer öfter pulsweitenmodulierte Signale, die z. B. das Abgasrückführventil ansteuern

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8/19 Es gibt viele Möglichkeiten, wie Spannung erzeugt werden kann

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9/19 Das Kraftwerk im Automobil, der Drehstromgenerator – dahinter zerlegt in seine Hauptbauteile Gehäusevorderteil mit Rotor, Stator, Gehäuserückseite mit Diodenplatte, Regler, Kunststoffabdeckung

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10/19 Übt man auf einen Quarzkristall Druck aus, verformt sich dieser und es entsteht eine Ladungstrennung an der Oberfläche

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11/19 Der Klopfsensor liefert bei klopfender Verbrennung das obere Signal und bei normaler Verbrennung das untere

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12/19 Solarzelle. Im Halbleiter findet aufgrund des Lichteinfalls eine Ladungstrennung statt, die Solarzelle liefert Spannung

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13/19 Kfz-Ventil mit integriertem Thermoelement (rot gefärbt) und Ventilfeder mit dazugehöriger Elektronik

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14/19 Das Voltmeter wird immer parallel zur Spannungsquelle (links) oder zum Verbraucher (rechts) angeschlossen

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15/19 Messen der Versorgungsspannung am Nockenwellensensor – die Spannungsmessung gehört zu den wichtigen Messungen bei der Fehlersuche

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16/19 Beim Anschluss des Voltmeters müssen Spannungsart A und Messbereichswahlschalter B richtig eingestellt werden und die Messkabel in die richtigen Buchsen C gesteckt werden

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17/19 In einem Hybridfahrzeug wie dem VW Touareg verstecken sich viele Hybrid-Komponenten. Deshalb muss vor Wartungsarbeiten das Fahrzeug spannungsfrei geschaltet werden

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18/19 Verschiedene Arten von elektrischen Spannungsquellen

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19/19 Elektrochemische Spannungsreihen

Elektrotechnik Die elektrische Spannung

Die am häufigsten genutzte Größe zur Klassifizierung der verschiedenen Arten der Elektrizität ist die Spannungseinheit Volt. Was aber bedeutet Spannung? Wie wird sie erzeugt, was bewirkt sie, und wie kann sie sicher gemessen werden?

Johannes Wiesinger

01.09.2022

Wenn ein angehender Kfz-Mechatroniker das erste Mal mit der Elektrik zu tun hat, dann handelt es sich häufig um Arbeiten an der Autobatterie, zum Beispiel die Ruhespannung der Batterie messen, den Akku ausbauen oder laden. Und er weiß auch sicherlich sofort, dass der Akku 12 V Spannung hat. Doch wenn es nun darum geht, die Spannung zu erklären, so wird er vermutlich ein wenig ins Stocken geraten.

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