Prufungsbuch Elektrotechnik - Auflage: 2020 (PDF)

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Beschreibung:

Verlag: Europa-Lehrmittel
Autoren:  Europa Lehrmittel (Hrsg.)
Seitenzahl: 234
Erscheinungstermin: 12. Auflage 2020
Sprache: Deutsch
Größe: 123Mb


Inhaltsverzeichnis:

I Informationen zu Ausbildung
und Prüfung 10
E Fachwissen Elektrotechnik 17
1 Grundlagen der Elektrotechnik 17
1.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1.1 Elektrischer Stromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.1.2 Elektrischer Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.1.3 Elektrische Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.1.4 Elektrischer Widerstand . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.1.5 Bauformen der Widerstände . . . . . . . . . . . . 28
1.1.6 Elektrische Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.1.7 Temperatur und Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.1.8 Temperatur- und spannungsabhängige
Widerstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
1.2 Grundschaltungen von Widerständen . . . . 37
1.2.1 Reihenschaltung von Widerständen . . . . . 37
1.2.2 Parallelschaltung von Widerständen . . . . . 40
1.2.3 Gemischte Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.3 Elektrochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.3.1 Elektrolyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1.3.2 Korrosion und Korrosionsschutz . . . . . . . . 46
1.3.3 Galvanische Elemente (Primärelemente) . . 48
1.3.4 Brennstoffzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
1.3.5 Akkumulatoren (Sekundärelemente)
. . . . . 52
1.4 Spannungsquelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
1.4.1 Ersatzschaltbild einer Spannungsquelle
. . 56
1.4.2 Belastete Spannungsquelle . . . . . . . . . . . . . 56
1.4.3 Anpassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
1.4.4 Schaltungen von Spannungsquellen
. . . . . 58
1.5 Elektrisches Feld und Kondensator . . . . . . 59
1.5.1 Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
1.5.2 Kondensator und Kapazität . . . . . . . . . . . . . 60
1.5.3 Kondensator im Gleichstromkreis
. . . . . . . 61
1.5.4 Bauarten von Kondensatoren . . . . . . . . . . . 62
1.6 Magnetisches Feld und Spule . . . . . . . . . . . 64
1.6.1 Magnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
1.6.2 Magnetfeld des elektrischen Stromes . . . . 66
1.6.3 Magnetische Größen und Einheiten . . . . . . 67
1.6.4 Eisen im Magnetfeld einer Spule . . . . . . . . .68
1.6.5 Anwendung von Elektromagneten
. . . . . . . 70
1.6.6 Stromdurchflossener Leiter im
Magnetfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
1.6.7 Induktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
1.6.8 Spulen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
1.6.9 Wirbelströme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2 Wechselstromtechnik 81
2.1 Grundbegriffe des Wechselstroms . . . . . . . 81
2.1.1 Grundgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.1.2 Frequenz und Kreisfrequenz . . . . . . . . . . . . 82
2.1.3 Impulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.1.4 Sinuslinie und Zeiger,
Phasenverschiebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
2.1.5 Wechselstromwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
2.2 Widerstände und Leistungen
im Wechselstromkreis . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.2.1 Kondensator im Wechselstromkreis
. . . . . . 86
2.2.2 Spule im Wechselstromkreis
. . . . . . . . . . . . 88
2.2.3 Wechselstromwiderstände . . . . . . . . . . . . . 89
2.2.4 Wechselstromleistungen . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.2.5 Schwingkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
2.2.6 Anwendung der Schwingkreise . . . . . . . . . 96
2.3 Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) . . . 97
2.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.3.2 Drehfeld, Bezeichnungen von
Spannungen und Leitern . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.3.3 Drehstromschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.3.4 Anwendung der Drehstromschaltungen . 100
2.3.5 Leistung und Leistungsmessung
bei Drehstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.4 Kompensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3 Schaltungstechnik 104
3.1 Schaltzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.2 Arten von Schaltplänen . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.3 Installationsschaltungen . . . . . . . . . . . . . . .108
3.4 Schützschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.5 NOT-AUS-Einrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4 Elektronik 115
4.1 Bauelemente der Elektronik . . . . . . . . . . . 115
4.1.1 Halbleiterdioden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.1.2 Bipolare Transistoren . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.1.3 Feldeffekttransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.1.4 Halbleiterkennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . 118
4.1.5 Thyristoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.1.6 Triac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.1.7 Diac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.1.8 Fotoelektronische Bauelemente
(Optoelektronik) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.1.9 Leistungstransistoren . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.2 Leistungselektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.2.1 Ungesteuerte Gleichrichter . . . . . . . . . . . . 125
4.2.2 Gesteuerte Gleichrichter . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2.3 Wechselstrom-Umrichter . . . . . . . . . . . . . . 128
4.2.4 Gleichstrom-Umrichter . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.2.5 Wechselrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.2.6 Netzgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.2.7 Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme
(USV) . . . . . . . . . . . . . . 133
4.3 Verstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.3.1 Verstärkerschaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.3.2 Operationsverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.4 Digitaltechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4.4.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4.4.2 Schaltalgebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
4.4.3 Logische Verknüpfungen . . . . . . . . . . . . . . 141
4.4.4 KV-Diagramm
(Karnaugh-Veitch-Diagramm) . . . . . . . . . . 143
4.4.5 Kippglieder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.4.6 Weitere Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
5 Automatisierungstechnik 147
5.1 Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
5.2 Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
5.3 Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
5.4 Kleinsteuerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.5 Speicherprogrammierbare
Steuerungen (SPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
5.5.1 Steuerungsarten bei einer SPS . . . . . . . . . 158
5.5.2 Verknüpfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.5.3 Aufbau einer SPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.5.4 Programmierung einer SPS . . . . . . . . . . . 160
5.5.5 Sprungbefehle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.5.6 Programmiersprachen . . . . . . . . . . . . . . . . 162
5.5.7 Zeitglieder, Zähler und Impulse . . . . . . . . 165
5.5.8 Programmiergeräte und Dokumentation . 166
5.5.9 Steuerungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
5.5.10 Ablaufsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
5.6 Feldnetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
5.7 Sicherheitstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
6 Informations- und
Kommunikationstechnik 173
6.1 Computertechnik
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.1.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
6.1.2 Halbleiterspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
6.1.3 Massenspeicher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
6.1.4 Äußere (periphere) Geräte . . . . . . . . . . . . 176
6.1.5 Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.1.6 Programmerstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
6.2 Netzwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
6.3 Datenübertragung in Netzen . . . . . . . . . . 179
6.4 Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
6.5 Leitungen in der Informationstechnik . . . 184
6.5.1 Datenleitungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
6.5.2 Lichtwellenleiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
7 Schutzmaßnahmen für
elektrische Anlagen 187
7.1 Niederspannungsanlagen
in Gebäuden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
7.1.1 Hausanschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
7.1.2 Erdungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
7.1.3 Schutzpotenzialausgleich . . . . . . . . . . . . . 189
7.1.4 Wohnungsausstattung . . . . . . . . . . . . . . . . 190
7.2 Bestimmungen für elektrische
Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
7.2.1 Schutzarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
7.2.2 Schutzklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
7.2.3 Leitungen und Kabel . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
7.2.4 Elektroinstallationsrohre . . . . . . . . . . . . . . 195
7.2.5 Schalter und Steckvorrichtungen
. . . . . . . 195
7.2.6 Schutzeinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
7.3 Räume und Betriebsstätten
besonderer Art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
7.3.1 Raumarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
7.3.2 Räume mit Badewanne oder Dusche . . . . 201
7.3.3 Feuergefährdete und explosionsgefährdete
Betriebsstätten . . . . . . . . . . . . .202
7.3.4 Anlagen im Freien, Baustellen,
Campingplätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
7.3.5 Landwirtschaftliche Betriebsstätten
. . . . . 203
7.3.6 Medizinisch genutzte Bereiche . . . . . . . . . 204
7.4 Schutzmaßnahmen für Personen
und Nutztiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
7.4.1 Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit . . . . . 205
7.4.2 Wirkungen des Stromes auf
den menschlichen Körper . . . . . . . . . . . . . 206
7.4.3 Arbeiten an elektrischenAnlagen
. . . . . . . 206
7.4.4 Erste Hilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
7.4.5 Brandbekämpfung in
elektrischen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
7.5 Normbegriffe und Kenngrößen . . . . . . . . 209
7.5.1 Fachbegriffe für Schutzmaßnahmen
. . . . 209
7.5.2 Netzsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
7.6 Schutz gegen elektrischen Schlag . . . . . . 213
7.6.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.6.2 Basisschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.6.3 Fehlerschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
7.6.4 Schutz durch Abschaltung
oder Meldung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
7.6.5 Doppelte oder verstärkte Isolierung . . . . . 216
7.6.6 Schutztrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
7.6.7 Kleinspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
7.6.8 Zusätzlicher Schutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
7.7 Prüfung elektrischer Anlagen
und Betriebsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
7.7.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
7.7.2 Schutzleiter und Schutzpotenzialausgleichsleiter
. . . . . . . . . . . . . . 220
7.7.3 Isolationswiderstand
elektrischer Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
7.7.4 Isolationswiderstand von Fußböden . . . . 220
7.7.5 Prüfung im TN-System . . . . . . . . . . . . . . . .221
7.7.6 Prüfung im TT-System . . . . . . . . . . . . . . . . .222
7.7.7 Wiederkehrende Prüfungen . . . . . . . . . . . 222
7.7.8 Prüfung von ortveränderlichen Geräten . 223
7.8 Elektromagnetische
Verträglichkeit (EMV) . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
7.8.1 EMV in Netzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
7.8.2 Elektromagnetische Verträglichkeit
bei Geräten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
7.9 Technische Anschlussregeln
Niederspannung . . . . . . . . . . . . . . . 228
8 Kraftwerke und Energieverteilung 230
8.1 Kraftwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
8.2 Regenerative Energiequellen
. . . . . . . . . . 232
8.2.1 Sonnenkollektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
8.2.2 Windenergieanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
8.2.3 Fotovoltaikanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
8.2.4 Energiemanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . .236
8.2.5 Deponie- und Biogas- . . . . . . . . . . . . . . . . .237
anlagen, Gezeitenkraftwerke . . . . . . . . . . . 237
8.3 Umspannwerke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
8.4 Übertragungsnetze der Energietechnik . . . 240
8.4.1 Netzformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
8.4.2 Freileitungsnetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
8.4.3 Kabelnetze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
9 Elektrische Maschinen 243
9.1 Grundbegriffe elektrischer Maschinen . . 243
9.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
9.1.2 Bauformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
9.1.3 Betriebsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
9.2 Drehstrommaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . 247
9.2.1 Synchrongeneratoren . . . . . . . . . . . . . . . . 247
9.2.2 Synchronmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
9.2.3 Drehstrom-Asynchronmotoren . . . . . . . . . 248
9.3 Sonstige Drehfeldmotoren . . . . . . . . . . . . .254
9.3.1 Drehstrommotoren als
Einphasenwechselstrom-
Motoren . . . . . . 254
9.3.2 Einphasenwechselstrom-Motoren
mit Hilfswicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
9.3.3 Spaltpolmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
9.3.4 Servomotoren, Schrittmotoren . . . . . . . . . 256
9.3.5 Linearmotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
9.4 Gleichstrommaschinen . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.4.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
9.4.2 Gleichstromgeneratoren . . . . . . . . . . . . . . 258
9.4.3 Gleichstrommotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
9.5 Universalmotoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
9.6 Elektromotorische Antriebe . . . . . . . . . . . 262
9.6.1 Auswahl des Antriebsmotors . . . . . . . . . . 262
9.6.2 Mechanische Übertragung der
Motorleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
9.6.3 Lagerung und Bremsung . . . . . . . . . . . . . . 263
9.6.4 Drehzahlsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
9.6.5 Frequenzumrichter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
9.7 Motorschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
9.8 Transformatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
9.8.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
9.8.2 Transformatoren für
Einphasenwechselstrom
. . . . . . . . . . . . . . 271
9.8.3 Drehstromtransformatoren . . . . . . . . . . . . 275
10 Gebäudetechnische Anlagen 279
10.1 Licht und Beleuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . 279
10.1.1 Lichttechnische Grundbegriffe . . . . . . . . . 279
10.1.2 Anforderungen an eine
gute Beleuchtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
10.1.3 Halogenlampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
10.1.4 LED-Lampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
10.1.5 Gasentladungslampen . . . . . . . . . . . . . . . . 283
10.1.6 Induktionslampen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
10.1.7 Lichtsteuersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
10.2 Elektrogeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
10.2.1 Elektrowärmegeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
10.2.2 Elektrische Raumheizung . . . . . . . . . . . . . 293
10.2.3 Elektrische Kühlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
10.2.4 Wärmepumpe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
10.3 Antennenanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
10.3.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
10.3.2 Satellitenempfangsanlagen . . . . . . . . . . . . 298
10.3.3 Breitband-Kommunikationsanlagen . . . . . 301
10.3.4 Vorschriften für die Errichtung
von Antennenanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . 302
10.4 Telekommunikationstechnik
. . . . . . . . . . . 303
10.4.1 Analoge Telefonanschlusstechnik
(„POTS“) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
10.4.2 ISDN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
10.4.3 DSL, VoIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
10.4.4 Multimedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
10.5 Gebäudesystemtechnik . . . . . . . . . . . . . . . 307
10.5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
10.5.2 Installationsbus KNX . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
10.5.3 Smart Home . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
10.6 Hausrufanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
10.7 Gefahrenmeldeanlagen (GMA) . . . . . . . . . 312
10.7.1 Allgemeines zu Gefahrenmeldeanlagen . 312
10.7.2 Brandmeldeanlagen (BMA) . . . . . . . . . . . . 313
10.7.3 Einbruchmeldeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.7.4 Überfallmeldeanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . 315
10.8 Blitzschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
11 Elektrische Messgeräte
321
11.1 Grundbegriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
11.2 Analoge Messwerke und
Messinstrumente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
11.2.1 Drehspulmesswerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
11.2.2 Dreheisenmesswerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
11.2.3 Elektrodynamisches Messwerk . . . . . . . . . 323
11.2.4 Messen mit Stromzangen . . . . . . . . . . . . . 324
11.3 Messbrücken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
11.4 Digitale Messgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
11.5 Messwandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326
11.6 Elektrizitätszähler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
11.7 Oszilloskop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
11.7.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
11.7.2 Bedienung des Oszilloskops . . . . . . . . . . . 330
11.7.3 Messungen mit dem Oszilloskop . . . . . . . 331
12 Werkstoffe und Fertigungsverfahren 332
12.1 Werkstoffe der Elektrotechnik . . . . . . . . . 332
12.1.1 Konstruktionswerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . 333
12.1.2 Leiterwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
12.1.3 Kontaktwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
12.1.4 Magnetwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
12.1.5 Isolierstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
12.1.6 Widerstandswerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . 340
12.2 Löten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
12.3 Gedruckte Schaltungen (Leiterplatten) . . 342
12.3.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
12.3.2 Subtraktiv-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
12.3.3 Additiv-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
12.3.4 Drucktechniken für
gedruckte Schaltungen . . . . . . . . . . . . . . . 344
12.3.5 SMD-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
13 Umweltschutz 346
13.1 Schadstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
13.2 Entsorgung und Recycling . . . . . . . . . . . . 347
13.3 Batterien und Akkumulatoren
. . . . . . . . . 348
13.4 Energieeinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
M Mathematische Anwendungen 350
1 Mathematische Grundlagen . . . . . . . . . . . 350
1.1 Rechtwinkliges Dreieck . . . . . . . . . . . . . . . 350
1.2 Strecken und Flächen . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
1.3 Rauminhalt und Masse . . . . . . . . . . . . . . . 351
1.4 Geschwindigkeit und Kräfte . . . . . . . . . . . 352
1.5 Mechanische Arbeit, Leistung
und Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
2 Elektrotechnische Grundlagen . . . . . . . . . 353
2.1 Grundgrößen und ohm'sches Gesetz . . . 353
2.2 Widerstand und Temperatur . . . . . . . . . . . 353
2.3 Schaltung von Widerständen . . . . . . . . . . 354
2.4 Elektrische Leistung, Arbeit
und Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
2.5 Wärmeenergie und Elektrowärme . . . . . . 356
2.6 Spannungserzeuger . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
3 Elektrisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
4 Magnetisches Feld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
5 Wechselstrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
6 Dreiphasenwechselstrom . . . . . . . . . . . . . 361
7 Elektrische Maschinen . . . . . . . . . . . . . . . . 362
8 Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
9 Elektrische Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
10 Leitungsberechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
11 Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
P Projekte 369
1 Projekte Installationstechnik . . . . . . . . . . 369
1.1 Außenbeleuchtung,
Treppenhausbeleuchtung . . . . . . . . . . . . . . . 369
1.2 Installationsbus KNX . . . . . . . . . . . . . . . . 370
2 Projekte Motorsteuerungen . . . . . . . . . . . . 373
2.1 Gleichstrombremsung
an einer Kreissäge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
2.2 Wendeschützschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . 373
3 Projekt Lebensmittelmarkt . . . . . . . . . . . . 374
3.1 Beleuchtungsanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
3.2 Lüftungsanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
3.3 Temperaturregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
4 Projekt Wintergarten . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
4.1 Installationsschaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
4.2 Lüftungsklappenmotor
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
4.3 Belüftung des Wintergartens . . . . . . . . . . 377
5 Projekt Kfz-Werkstatt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
5.1 Hebebühne mit Schützsteuerung . . . . . . . 377
5.2 Hebebühne mit SPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
5.3 Rolltor mit Kleinsteuerung . . . . . . . . . . . . 379
6 Projekt Holzbearbeitungswerkstatt 380
6.1 Projektbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
6.2 Aufgabenstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
7 Projekt Bewegungsmelder mit
Dämmerungsschalter (Wächter) . . . . . . . . 382
7.1 Funktionsanalyse des Wächters . . . . . . . . 382
7.2 Funktionsanalyse des
Dämmerungsschalters . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
8 Projekt Mischanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
8.1 Drehstrommotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
8.2 Steuerung der Mischanlage . . . . . . . . . . . 384
B Beruf und Betrieb 385
1 Kalkulation und Angebot . . . . . . . . . . . . . 385
2 Kundenauftrag und Kundenservice . . . . . 387
3 Präsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
W Wirtschaftskunde und Sozialkunde 391
1 Wirtschaftskunde . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
1.1 Berufsausbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
1.2 Arbeitsschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
1.3 Sozialversicherungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
1.4 Vertragsrecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394
1.5 Verbraucherschutzgesetze . . . . . . . . . . . . . 396
1.6 Zahlungsverzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
1.7 Geld und Währung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
1.8 Sparen und Kredite . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
1.9 Arbeitsrecht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
1.10 Entlohnung der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . 402
1.11 Soziale Marktwirtschaft . . . . . . . . . . . . . . . 402
1.12 Steuern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
1.13 Existenzgründung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404
1.14 Rechtsformen von Unternehmen . . . . . . . 404
1.15 Kostenrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
2 Sozialkunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
2.1 Beruf und Arbeitswelt . . . . . . . . . . . . . . . . 406
2.2 Familie als Lebensgemeinschaft
. . . . . . . . 406
2.3 Freizeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
2.4 Gesellschaft im Wandel . . . . . . . . . . . . . . . 408
2.5 Demokratische Willensbildung . . . . . . . . . 409
2.6 Demokratische Entwicklung . . . . . . . . . . . 410
2.7 Europäische Union (EU) . . . . . . . . . . . . . . 411
2.8 Entwicklungsländer . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412
2.9 Friedenssicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
A Abschlussprüfungen 415
1 Beispiele für die
gestreckte Prüfung Teil 1 . . . . . . . . . . . . . . 415
1.1 Prüfung für den Elektroniker Fachrichtung
Energie und Gebäudetechnik . . . 415
1.2 Prüfung für den Elektroniker
für
Betriebstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
2 Beispiel für die
gestreckte Prüfung Teil 2 . . . . . . . . . . . . . . 424
2.1 Systementwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
2.2 Funktions- und Systemanalyse . . . . . . . . . 430
2.3 Wirtschafts- und Sozialkunde . . . . . . . . . . 436
LP Lösungen der Projekte 440
1 Projekte Installationstechnik . . . . . . . . . . 440
2 Projekte Motorsteuerungen
. . . . . . . . . . . 442
3 Projekt Lebensmittelmarkt . . . . . . . . . . . 443
4 Projekt Wintergarten . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
5 Projekt Kfz-Werkstatt . . . . . . . . . . . . . . . . 446
6 Projekt Holzbearbeitungswerkstatt . . . . 448
7 Projekt Bewegungsmelder mit
Dämmerungsschalter (Wächter) . . . . . . 449
8 Projekt Mischanlage . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
LA Lösungen der Abschlussprüfungen 451
1 Lösungen für die
gestreckte Prüfung Teil 1 . . . . . . . . . . . . . . 451
2 Lösungen für die
gestreckte Prüfung Teil 2 . . . . . . . . . . . . . . 454
Sachwortverzeichnis 460

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