Einheiten
Elektrische Einheiten
In der Elektrotechnik und im Amateurfunk begegnen dir viele physikalische Größen mit ihren Einheiten. Diese Lerneinheit hilft dir, die wichtigsten Einheiten sicher zuzuordnen - eine häufige Fehlerquelle in der Prüfung!
Übersicht: Wichtige Einheiten
| Größe | Formelzeichen | Einheit | Symbol | Benannt nach |
|---|---|---|---|---|
| Spannung | U | Volt | V | Alessandro Volta |
| Stromstärke | I | Ampere | A | André-Marie Ampère |
| Widerstand | R | Ohm | $\Omega$ | Georg Simon Ohm |
| Leistung | P | Watt | W | James Watt |
| Frequenz | f | Hertz | Hz | Heinrich Hertz |
| Kapazität | C | Farad | F | Michael Faraday |
| Induktivität | L | Henry | H | Joseph Henry |
Kapazität und Induktivität - die Verwechslungsgefahr
Fragen EA101, EA102: Kapazität (Farad) und Induktivität (Henry) werden in der Prüfung gerne verwechselt!
Bauteil: Kondensator
Speichert: Elektrische Energie im E-Feld
Definition: $1\,\text{F} = \frac{1\,\text{As}}{1\,\text{V}}$
Benannt nach Michael Faraday (1791-1867), englischer Naturforscher
Bauteil: Spule
Speichert: Magnetische Energie im H-Feld
Definition: $1\,\text{H} = \frac{1\,\text{Vs}}{1\,\text{A}}$
Benannt nach Joseph Henry (1797-1878), amerikanischer Physiker
• Farad → Flächen (Kondensatorplatten)
• Henry → Helix (Spulenwindungen)
Typische Größenordnungen
| Kapazität (Farad) | Induktivität (Henry) |
|---|---|
| 1 pF - 1000 μF | 1 nH - 100 mH |
| 100 pF (Drehko) | 10 μH (HF-Drossel) |
| 100 μF (Elko) | 1 mH (Netzdrossel) |
Elektrische und magnetische Feldstärke
Fragen EA103, EA104: Diese beiden Größen werden oft verwechselt - achte auf den Unterschied!
Einheit: Volt pro Meter (V/m)
Entsteht durch: Spannungsunterschiede
Formel: $E = \frac{U}{d}$
Feldlinien haben Anfang (+) und Ende (−)
Einheit: Ampere pro Meter (A/m)
Entsteht durch: Stromfluss
Formel: $H = \frac{I}{2\pi \cdot r}$
Feldlinien sind geschlossene Schleifen
• E-Feld → Elektrisch → Volt pro Meter (Spannung!)
• H-Feld → Hmagnetisch → Ampere pro Meter (Strom!)
Warum ist das wichtig?
Im Amateurfunk sind EMV-Grenzwerte oft in V/m (elektrische Feldstärke) angegeben. Bei Antennenberechnungen und Personenschutz musst du beide Feldstärken berücksichtigen.
Bandbreite vs. Datenübertragungsrate
Fragen EA105, EA106: Beide haben mit Signalübertragung zu tun, aber messen verschiedene Dinge!
Einheit: Hertz (Hz)
Misst: Frequenzbereich eines Signals
Beispiel: SSB ≈ 2,7 kHz, FM ≈ 16 kHz
Wie "breit" ist das Signal im Frequenzspektrum?
Einheit: Bit pro Sekunde (Bit/s)
Misst: Informationsmenge pro Zeit
Beispiel: RTTY ≈ 45 Bit/s, Packet ≈ 1200 Bit/s
Wie viele Daten pro Sekunde?
• Bandbreite = Frequenzbereich → Hz (Hertz = Frequenzeinheit)
• Datenrate = Bits pro Zeit → Bit/s
Achtung: Baud ist nicht gleich Bit/s!
Baud (Bd) wird manchmal als Falle angeboten. Baud misst die Symbolrate (Schrittgeschwindigkeit), nicht die Datenrate. Bei einfacher Modulation sind Baud und Bit/s gleich, bei komplexerer Modulation nicht!
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Größe | Richtige Einheit | Merkhilfe |
|---|---|---|---|
| EA101 | Kapazität | Farad (F) | Farad → Flächen (Kondensator) |
| EA102 | Induktivität | Henry (H) | Henry → Helix (Spule) |
| EA103 | Elektrische Feldstärke | Volt pro Meter (V/m) | E-Feld → Spannung → V |
| EA104 | Magnetische Feldstärke | Ampere pro Meter (A/m) | H-Feld → Strom → A |
| EA105 | Bandbreite | Hertz (Hz) | Frequenzbereich → Hz |
| EA106 | Datenübertragungsrate | Bit pro Sekunde (Bit/s) | Datenmenge → Bit/s |
• Farad ↔ Henry (Kondensator ↔ Spule)
• V/m ↔ A/m (E-Feld ↔ H-Feld)
• Hz ↔ Bit/s ↔ Baud (Bandbreite ↔ Datenrate ↔ Symbolrate)
Lerne die Merkhilfen und du verwechselst nichts mehr!
Wissenskontrolle
0 / 6 Fragen richtigWelche Einheit wird üblicherweise für die Kapazität verwendet?