Elektrotechnik

Die elektrische Leistung P ist ein Energieniveau pro Zeiteinheit. Die elektrische Leistung bezeichnet, in welcher Zeitspanne eine bestimmte Energie besteht.

Die Leistung wird daher auch als Arbeit W durch Zeit t definiert.

Die elektrische Leistung P wird in Watt [Einheitszeichen: W, nicht verwechseln mit dem Formelzeichen W für die Arbeit bzw. Energie] gemessen.

Ein Joule verrichtet in einer Sekunde stellen eine Leistung von einem Watt dar.

Die elektrische Leistung P ist auch die Stromstärke I multipliziert mit der Spannung U.

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Die Bewegung von Ladungsträgern setzt das Vorhandensein einer elektrischen Energiequelle voraus. Quellen elektrischer Energie sind beispielsweise Solarzellen, Akkumulatoren oder Dynamomaschinen.

Energie entspricht Arbeit, welche dann verrichtet wird, wenn Energie in einer Form zur anderen umgewandelt wird, beispielsweise die elektrische Energie in magnetische Kraft in Bewegung bei Elektromotoren oder elektrische Energie in Wärme (und Licht) wie bei einer Glühlampe. Elektromotoren und Glühlampen sind gute Beispiele für Verbraucher elektrischer Energie.

Das Energieniveau bzw. die Arbeit W wird in Joule gemessen und bewertet. Ein Joule ist die Arbeit, die verrichtet wird, wenn der Angriffspunkt der Kraft 1 N in Richtung der Kraft um 1 m verschoben wird.

1 Joule = 1 Nm

Damit die Ladung von Energiequelle zum Verbraucher gelangt, muss ein Stromkreis mit möglichst guten Leitern als Leitung geschlossen werden.
Der einfache Stromkreis ist der Gleichstromkreis. Ein anderer Fall ist der Wechselstromkreis, welcher hier nicht weiter thematisiert wird.

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Ein Fluss (fließende Bewegung) von Teilchen in eine bestimmte Richtung wird als Strom bezeichnet. Beispielsweise kann ein fließende Bewegung von H₂O-Molekühlen bergabwärts als Strom bezeichnet werden.

Elektrischer Strom meint den Fluss von Ladungsträgern (Elektronen oder auch Ionen) in eine gemeinsame Richtung. Die Ladungsträger bewegen sich über einen Stoff oder auch im Vakuum durch den Raum.

Dieser Strom von Ladungsträgern ist für das menschliche Auge unsichtbar, weshalb der elektrische Strom im Zeitraum menschlicher Existenz (aus dem heutigen Standpunkt heraus betrachtet) relativ spät, etwa Mitte des 19. Jahrhunderts, entdeckt wurde.

Menschliche Sinnesorgane können Strom ab einer gewissen Stromstärke und abhängig vom Stoff, durch welchem der Strom fließt (z. B. Luft, Wasser oder Metall), nur indirekt wahrnehmen, insbesondere durch eine Wärme- und Lichterzeugung von elektrischem Strom ausgehend. Eine hohe Stromstärke, welche auf einen Menschen einwirkt, nimmt direkteren Einfluss auf den Körper ein, da der Strom das Nervensystem (welches selbst mit elektrischem Strom funktioniert) des Menschen stört.

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Elektrotechnik ist ein wichtiges Fach im Studium für den Wirtschaftsingenieur. Elektrotechnik umfasst im Studium meistens zwei Module, für auf nicht Elektrotechnik spezialisierte Wirtschaftsingenieur-Studiengänge zumindest ein Modul, andernfalls kommen auch noch spezielle Elektrotechnik-Module (z.B. Automatisierungstechnik) hinzu.

Die Grundlagen der Elektrotechnik sind Mindestkenntnisse für weiterführende Fächer wie Automatisierungstechnik, Mikroprozessortechnik, Mechatronik und viele weitere.