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Kenngrößen und Einheiten
1.Einheiten:
SI-Einheiten:
Das heute allgemein eingeführte, kurz als SI-System bezeichnete Internationale Einheitensystem ist aus den Erfahrungen einer über hundertjährigen Entwicklungsgeschichte hervorgegangen. Es basiert auf den sieben Grundeinheiten.
Basisgröße |
Basiseinheit |
|
Name |
Zeichen |
|
Länge |
das Meter |
m |
Masse |
das Kilogramm |
kg |
Zeit |
die Sekunde |
s |
elektr. Stromstärke |
das Ampere |
A |
Temperatur (thermodyn.) |
das Kelvin |
K |
Lichtstärke |
die Candela |
cd |
Stoffmenge |
das Mol |
mol |
Definitionen: 1 Meter ist die Länge einer Strecke die das Licht im Vakuum während der Dauer von 1/299 792 458 Sekunden durchläuft.
1 Kilogramm ist die Masse des Internationalen Kilogrammprototyps.
1 Sekunde ist das 9 192 631 770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 13 3 Cs entsprechenden Strahlung.
1 Ampere ist die Stärke eines zeitlich unveränderlichen Stromes, der, durch zwei im Vakuum parallel im Abstand von 1 m voneinander, geradlinige, unendliche lange Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisförmigen Querschnitt fließend, zwischen diesen Leitern je 1 m Leiterlänge elektrodynamisch die Kraft 0,2*10-6 N hervorrufen würde.
1 Kelvin ist der 273,16te Teil der Thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers
1 Candela ist die Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Strahlungsquelle, die monochromatische Strahlung der Frequenz 540*1012 Hz aussendet und deren Strahlstärke in dieser Richtung 1/683 Watt durch Seradiant beträgt.
1 Mol ist die Stoffmenge eines Systems, das aus ebensoviel Einzelteilchen besteht, wie Atome in 12/1000 kg des Kohlenstoffnuklids 12C enthalten sind.
Besonders wichtige abgeleitete SI-Einheiten:
Größe |
Name der Einheit |
Kurz-zeichen |
Beziehung zu anderen Einheiten |
Frequenz |
Hertz |
Hz |
1Hz = 1/s |
Kraft |
|
N |
1N = 1kg * m/s2 |
Druck |
Pascal |
Pa |
1Pa = 1 N/m2 |
Energie |
Joule |
J |
1J = 1 N * m |
Leistung |
Watt |
W |
1W = 1 J/s |
Elektrizitätsmenge |
Coulomb |
C |
1C = A * s |
Elektrische Spannung |
Volt |
V |
1V = 1 W/A |
Elektrische Kapazität |
Farad |
F |
1F = 1 C/V |
Elektrischer Widerstand |
Ohm |
W |
1W = 1 V/A |
Elektrischer Leitwert |
Siemens |
S |
1S = 1/W |
Magnetischer Fluß |
Weber |
Wb |
1Wb = 1 V * s |
Magnetische Flußdichte |
Tesla |
T |
1T = 1 Wb/m2 |
Induktivität |
Henry |
H |
1H = 1 Wb/A |
Lichtstrom |
Lumen |
lm |
1lm = 1 cd*sr |
Beleuchtungsstärke |
Lux |
lux |
1lx = 1 lm/m2 |
Vorsätze für dezimale Vielfache und Teile von Einheiten:
Zehnerpotenz |
Vorsatz |
Zeichen |
|
Tera |
T |
|
Giga |
G |
|
Mega |
M |
|
Kilo |
k |
|
Hekto |
h |
|
Deka |
da |
|
Dezi |
d |
|
Zenti |
c |
|
Milli |
m |
|
Mikro |
m |
|
Nano |
n |
|
Piko |
p |
|
Femto |
f |
|
Atto |
a |
2.Kenngrößen:
2.1 Mittelwerte:
2.1.1 Arithmetischer Mittelwert oder Gleichwert:
Der arithmetische Mittelwert eines Wechselstromes ist der gleichbleibende Wert, von dem aus die Summe aller größeren Augenblickswert gleich der Summe aller kleineren Augenblickswerte ist.
2.1.2 Gleichrichtmittelwert:
Der Gleichrichtmittelwert eines Wechselstromes ist der über eine Periode genommene arithmetische Mittelwert der Beträge der Augenblickswerte des Wechselstromes.
2.1.3 Effektivwert:
Der Effektivwert I eines Wechselstromes ist der sich aus den Augenblickswerten i ergebende Dauerwert, der in einem ohm'schen Widerstand die gleiche Wärmearbeit erzeugt wie ein Gleichstrom der gleichen Höhe.
2.1.4 Effektivwert des Wechselanteils:
2.2 Faktoren:
2.2.1 Formfaktor:
Kurvenform |
Formfaktor |
Sinus |
|
Rechteck |
|
Dreieck |
|
2.2.2 Crestfaktor (Scheitelfaktor):
Kurvenform |
Crestfaktor |
Sinus |
|
Rechteck |
|
Dreieck |
|
2.2.3 Klirrfaktor:
2.2.4 Welligkeit:
2.3 Leistungsbegriff:
2.3.1 Leistung bei Gleichstrom:
2.3.2 Wirkleistung:
Die Wirkleistung ist jene Leistung die an einem ohm'schen Wirkwiderstand Abfällt.
2.3.3 Blindleistung:
Die Blindleistung ist jene Leistung die zwischen Quelle und Verbraucher hin- und herpendelt.
2.3.4 Scheinleistung:
Die Scheinleistung ist nur ein reiner Rechenwert.
2.4 Pegel:
2.4.1 Relativer Leistungspegel:
2.4.2 Relativer Spannungs- und Strompegel:
Beim Spannungs- oder Strompegel muß immer auf den gleichen Wirkwiderstand bezogen werden !
2.4.3 Absoluter Pegel:
absoluter Leistungspegel:
absoluter Spannungspegel:
2.4.4 Gängige Pegelbegriffe:
dBm = Leistungspegel, bezogen auf 1mW
dBW = Leistungspegel, bezogen auf 1W
dBk = Leistungspegel, bezogen auf 1kW
dBµV = Spannungspegel, bezogen auf 1µV
dBu = Spannungspegel, bezogen auf 0,775 V
dBV = Spannungspegel, bezogen auf 1V
dBr = Relativer Pegel
dB0 = Pegel, bezogen auf einen relativen Pegel von 0dB
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