同济 专业德语 汽车 车辆工程 课本1

I Grundlagen der FahrzeugeletrotechnikI-a Grundlagen der Elektrotechnik - Elektrischer StromZunächst ist unter dem Begriff elektrischer Strom nichts Konkretes vorstellbar. Allerdings kann er fast überall an seinen Wirkungen erkannt werden. So ist bekan nt, daß in einer Leitung oder in einem elektrischen Gerät Strom fließt - erkennbar beispielsweise am Aufleuchten der Ladekontrollampe oder der Fahrscheinwerfer. Der Starter erhält Strom von der Batterie, dreht sich und läßt den Motor anspringen, oder der elektrische Zigarettenanzünder wird benutzt, indem dessen Heizspirale vom 10Batteriestrom zum Glühen gebracht wird. Jeder Autofahrer weiß, daßdie Sicherung durchbrennt, wenn ein Kurzschlußin einer Leitung auftritt. Die Fahrzeugbatterie mußaufgeladen werden: Das besorgt der Ladestrom des Generators; und die Zeiten der von Hand betätigten Hupe sind längst vorüber: ein elektrisches Signalhorn ist an ihre Stelle getreten.Alle diese und viele andere Anwendungen des elektrischen Stroms und seiner Messung finden ihren Ursprung in seinen Wirkungen. Diese sind:□das Magnetfeld, das einen stromdurchflossenen Leiter umgibt,□die Erwärmung, die ein stromdurchflossener Leiter erfährt,□die elektrochemische Wirkung und□die elektrische Leitfähigkeit der Gase.1 Nachweis des Magnetfeldes20Wird eine Kompaßnadel in die Nähe der Pole eines Hufeisenmagneten gebracht, so wird sie von ihrer ursprünglichen Richtung abgelenkt. Das Magnetfeld, das den Hufeisenmagneten umgibt, übt also eine Kraft auf die Kompaßnadel aus.In der Nähe eines stromdurchflossenen geraden Leiters, beispielsweise eines Kupferstabs, wird die Kompaßnadel ebenfalls abgelenkt und gezwungen, sich stets quer zum Leiter einzustellen. Die Schlußfolgerung: Ein stromdurchflossener Leiter ist ebenfalls von einem Magnetfeld umgeben (Bild1.1), das Kräfte auf die Kompaßnadel ausübt.d durch Aneinanderreihen von vielen Windungen eines Drahtes eine Spule gebildet, so ist an derAblenkung der Kompassnadel zu erkennen, daßauch die stromdurchflossene Spule von einem 30Magnetfeld umgeben ist.Wird ein Kupferstab trapezförmig so aufgehängt, daßer zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten schwingen kann (Bild 1.2) und dabei von Strom durchflössen, sotreibt ihn eine ablenkende Kraft aus seiner Ruhelage heraus. Wird eine Spule zwischen den Polen eines Magneten drehbar angebracht, so wird sie in dem Augenblick, in dem sie vom Strom durchflössen wird, aus ihrer Ruhelage herausgedreht, bis sich ihre Windungsebene senkrecht zur Verbindungslinie der Pole einstellt (Bild 1.3). Daraus leitet sich ab, daß zwischen dem Magnetfeld des Magneten einerseits und dem des stromdurchflossenen Kupferstabs bzw. der Spule andererseits Kräfte wirken, die die Lage der beweglichen Teile verändern.40Bild 1.l Stromdurchflossener gerader Leiter mit abgelenkter Kompaßnadel (Robert Bosch GmbH)Bild 1.2 Stromdurchflossener gerader Leiter im permanenten Magnetfeld (Robert Bosch GmbH) Bekannt ist, daß sich um eine stromdurchflossene Spule ein Magnetfeld ausbildet. Wird nun der Magnet selbst ebenfalls durch eine Spule und deren Magnetfeld ersetzt, kann mit dieser feststehenden Spule eine andere, bewegliche Spule in Drehung versetzt werden, wenn durch beide Strom geleitet wird. Die bewegliche Spule wird durch die Wechselwirkung der Magnetfeldkräftebeider Spulen gedreht (Bild 1.4),bis sich die Windungen der beweglichen Spulezu denjenigen der dengestellt haben wie ein Stück weiches Eisen von den Polen des Hufeisenmagneten zogen wird, wird es auch voMagnetfeld einer stromdurchflossenen Spule ange (Bild 15) Diese Wirkung eines stdurchflssenen Leiters oder 10einer Spule wird i Gegensatz u den magnetischen Wirkungen eines eisenmagneten Dauer- oder Permanentmagneten) elektromagnetische Wirkung genant.Auf ihr beruhen die Wirkungsweisen der meisten elektrischen Geräte im Kraftfahrzeug, wie beispielsweise des Generator des Reglers, des Starer derelektromagnetchnSchalterusw.Bild 1.3 Stromdurchflossene Spule im permanenten Magnetfeld ( Roben Bosch GmbH )Bild 1.4 Kräftewirkung zwischen stromdurchflossener fester Spule und drehbarer Spule ( Robert Bosch GmbH )Bild 1.5 Eisenkern wird von stromdurchflossener Spule angezogen ( Robert Bosch GmbH )2 Nachweis der ErwärmungEine weitere irkung des elektrischen Stroms ist die Erwärmung des Leiters, die bis zum Glühengesteigert werden kann. Dabei dehnt sich der Leiter aus, was an einem dünnen Kupferdrahtbeobachtet werden kann Bild 1.6), der in der Mitte durch ein Gewicht beastet ist. Bei den Glühlampen der Scheinwerfer werden die kleinen Wendel durch den Strom bis zur Weißglut e rhitzt,bei einem Zigarettenanzünder dagegen genügt schon helle10Rotglut.Bild 1.6 Ausdehnung eines erwärmten Stromleiters ( Robert Bosch GmbH )3 Nachweis der elektrochemischen Wirkungen des StromsElektrochemische Wirkungen des Stroms treten bei Stromdurchgang durch leitende Flüssigkeiten, sogenannte Elektrolyte, auf. Werden in ein Glas Wasser, in dem einige Tropfen Schwefelsaure gelöst wurden, zwei Metallplatten als Sromzuführungen, sogenannte Elektroden, getaucht (Bild 1.7), so steigen bei Stromdurchgang durch das Wasser an den Platten Gasbläschen auf, die sich als Sauerstoff- und Wasserstoffgas nachweisen lassen. Das Wasser ( wird elektrolytisch in seine Bestandteile zerlegt.Fließt Strom durch ein elektrolytisches Silberbad, so scheidet sich an einer d er beiden Elektroden 20Silber ab. In diesem Fall besteht also die elektrochemische Wirkung des Stroms in der Ausscheidung eines Metalls. Die Wirkungsweise der Bleibatterie berh wahrend des Ladevorgangs ebenfalls auf der elektrochemischen Wirkung des Stroms. Die so in der Fahrzeugbatterie aufgespeicherte elektrochemische Energie wird während der Entladung in elektrische Energie umgeformt und an dieVerbraucher abgegeben.Bild 1.7: Elektrolyse des Wassers ( Robert Bosch GmbH )4 Nachweis der elektrischen Leitfähigkeit von GasenNeben Metallen und Flüssigkeiten, den Elektrolyten, können auch Gase den elektrischen Strom leiten.Beim Durchgang des Stroms durch ein mit verdünntem Edelgas, beispielsweise Neon oder Helium, gefülltes Glasrohr entsteht ein starkes Leuchten in dessen Inneren. Von den leuchtenden 30Lichtreklamen her ist diese Erscheinung bekannt. Die Schlußfolgerung daraus ist, da die einzelnen Gasteilchen durch den Stromflußim Glasrohr eine Veränderung erfahren. Ein Funkenüberschlagzwischen zwei Platten oder Spitzen, den Elektroden, ist ebenfalls nichts anderes als ein Stromdurchgang durch die Luft oder durch ein Gasgemisch. Als Beispiel dafür sei der Funkenüberschlag an den Kerzenelektroden einer Zündkerze genannt, durch den das Luft-Kraftstoff-Gemisch im Brennraum des Motors entzündet wird., ISBN 10:3802314964/3-8023-1496-4/ISBN 13: 9783802314964, Verlag: Vogel, Erscheinungsdatum: 1995)。