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Die Dampfmaschine ist eine historisch bedeutsame Wärmekraftmaschine, die von dem schottischen Techniker JAMES WATT (1776-1819) so weiterentwickelt wurde, dass sie als Antriebsmaschine in den verschiedensten Bereichen (für Pumpen, Textilmaschinen, Mühlen, Pflüge, Lokomotiven) genutzt werden konnte. Die industrielle Revolution des 19. Jahrhunderts ist eng mit der Einführung und Nutzung von Dampfmaschinen verbunden.

* 19.01.1736 Greenrock bei Glasgow
† 19.08.1819 Heathfield bei Birmingham
Er war ein schottischer Mechaniker und Naturforscher, war Universitätsmechaniker in Glasgow und dort mit der Wartung einer Dampfmaschine betraut. Überlegungen über die Verbesserung dieser Maschine führten ihn 1769 zur Erfindung einer Dampfmaschine mit getrenntem Kondensator, die sich als Antriebsmaschine durchsetzte.
Nach ihm ist heute die Einheit der Leistung benannt.

* 22.09.1791 Newington-Butts
† 25.08.1867 Hampton Court bei London

FARADAY war ein englischer Chemiker und Physiker. Er war viele Jahre Mitglied der "Royal Society". Bedeutende Entdeckungen machte er auf verschiedenen Gebieten der Elektrizitätslehre und der Chemie. Er entdeckte u. a. die elektromagnetische Induktion, baute Urformen eines Elektromotors und eines Generators, entdeckte Gesetze der Elektrolyse und des Magnetismus. Er führte viele physikalische und chemische Fachbegriffe und das Feldliniemodell in die Wissenschaft ein.

Eine exakte Gleichspannung wird nur von Akkumulatoren geliefert. Gleichstromgeneratoren oder Gleichrichteranlagen stellen lediglich einen pulsierenden Gleichstrom bereit, der für viele Anwendungszwecke zusätzlich geglättet werden muss. Dazu verwendet man Kondensatoren oder spezielle Drosselspulen, häufig auch eine Kombination aus beiden Bauteilen.

Hochfrequenzerwärmung ist eine Methode zur Erzeugung von Wärme in metallischen und nichtmetallischen Stoffen durch Einwirkung hochfrequenter elektromagnetischer Schwingungen bzw. Wellen. Unterschieden wird zwischen induktiver und dielektrischer Hochfrequenzerwärmung.
Genutzt wird die Hochfrequenzerwärmung vor allem zum Oberflächenhärten kleiner Werkstücke sowie zum Trocknen von Materialien, z. B. Holz oder Textilien.

Ein Kondensator kann elektrische Ladungen nicht unbegrenzt speichern, sondern bei vorgegebener Spannung auf seinen Kondensatorplatten stets nur eine gewisse Anzahl von Ladungsträgern aufnehmen. Die elektrische Kapazität kennzeichnet die Fähigkeit eines Kondensators, Ladungen zu speichern.
 

Ein Kondensator ist eine Vorrichtung, mit deren Hilfe elektrische Ladungen verdichtet und gespeichert werden können.
Das wichtigste Bauelement aller Kondensatoren sind zwei voneinander isolierte Metallplatten. Wird zwischen diesen Metallplatten eine elektrische Spannung angelegt, dann sammeln sich auf ihren Oberflächen getrennt voneinander positive und negative Ladungen an. Zwischen den Platten baut sich dabei ein elektrisches Feld auf, in dem Feldenergie gespeichert ist. Bei genauer Betrachtung sind Kondensatoren also nicht nur Ladungsspeicher, sondern auch Energiespeicher.

Elektrische Felder existieren um die Erde, aber auch um jeden anderen elektrische geladenen Körper. Ihre Beschreibung erfolgt mit dem Modell Feldlinienbild und mit der elektrischen Feldstärke. Technisch bedeutsam ist die Ablenkung von geladenen Teilchen in elektrischen Feldern.

Der Test dient der Prüfung von elementaren Kenntnissen zur elektrischen Ladung und zu elektrischen Feldern.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Elektrische Felder".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

* 19.01.1736 in Greenrock bei Glasgow
† 19.08.1819 in Heathfield bei Birmingham

Er war ein schottischer Mechaniker und Naturforscher, war Universitätsmechaniker in Glasgow und dort mit der Wartung einer Dampfmaschine betraut. Überlegungen über die Verbesserung dieser Maschine führten ihn 1769 zur Erfindung einer Dampfmaschine mit getrenntem Kondensator, die sich als Antriebsmaschine durchsetzte.
Nach ihm ist heute die Einheit der Leistung benannt.

* 22.09.1791 in Newington-Butts
† 25.08.1867 in Hampton Court bei London

FARADAY war ein englischer Chemiker und Physiker. Er war viele Jahre Mitglied der „Royal Society“. Bedeutende Entdeckungen machte er auf verschiedenen Gebieten der Elektrizitätslehre und der Chemie. Er entdeckte u.a. die elektromagnetische Induktion, baute Urformen eines Elektromotors und eines Generators, entdeckte Gesetze der Elektrolyse und des Magnetismus. Er führte viele physikalische und chemische Fachbegriffe und das Feldliniemodell in die Wissenschaft ein.

Spannungsteiler sind Reihenschaltungen von mindestens zwei Bauelementen oder zwei Teilen eines Bauelements (Potenziometerwiderstandes), die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind. Während des Stromflusses tritt an jedem Teil ein Spannungsabfall auf, es erfolgt somit eine Spannungsteilung.
Im Gleichstromkreis verwendet man als Spannungsteiler zumeist Widerstände mit drei Anschlüssen (Potenziometerwiderstände).
In Wechselstromkreisen sind viele Bauelemente in ihren elektrischen Werten, insbesondere in ihrem Wechselstromwiderstand, frequenzabhängig.
Baut man mit derartigen Bauelementen Reihenschaltungen auf, so wird die Aufteilung der angelegten Spannung erheblich von der Frequenz der Wechselspannung beeinflusst. Derartige Schaltungen spielen in der Technik eine wichtige Rolle und werden als frequenzabhängige Spannungsteiler bezeichnet.

In einem Wärmekraftwerk wird aus Primärenergieträgern (Kohle, Erdgas, Heizöl, Müll) der Sekundärenergieträger elektrischer Strom gewonnen. Neben Wärmekraftwerken, die ausschließlich der Erzeugung elektrischer Energie dienen, gibt es auch Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung zur Fernwärmeversorgung und Elektrizitätserzeugung.
Ein Hauptproblem bei Wärmekraftwerken sind die durch sie hervorgerufenen Umweltbelastungen.

Als Schwingung bezeichnet man eine zeitlich periodische Änderung einer oder mehrerer physikalischer Größen um einen bestimmten Mittelwert. Handelt es sich bei den physikalischen Größen, die sich periodisch ändern, um die Feldstärke eines elektrischen und eines magnetischen Feldes, dann spricht man von einer elektromagnetischen Schwingung. Da ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld immer ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld hervorruft, gibt es keine Schwingungen, bei denen sich ausschließlich ein elektrisches oder ausschließlich ein magnetisches Feld periodisch ändern würde.

Ein Kondensator stellt hochfrequentem Wechselstrom so gut wie keinen kapazitiven Widerstand entgegen, besitzt aber für Gleichstrom praktisch einen unendlich hohen ohmschen Widerstand. Diese Eigenschaft kann zur Trennung von Gleich und Wechselstrom genutzt werden.

Elektrische und magnetische Felder existieren nicht nur in der Technik, sondern auch in der Natur. Beispiele dafür sind das magnetische Feld der Erde oder elektrische Felder zwischen Wolken oder zwischen einer Wolke und der Erde, die zu einem Blitz führen können.

Eine wichtige physikalische Grundlage für die gesamte Elektrotechnik ist die elektromagnetische Induktion. Sie wird bei Generatoren und bei Transformatoren genutzt. Mit dem Test wird grundlegendes Wissen aus dem genannten Themenbereich überprüft.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Elektrische und magnetische Felder".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Als Schwingung bezeichnet man eine zeitlich periodische Änderung einer oder mehrerer physikalischer Größen um einen bestimmten Mittelwert. Handelt es sich bei den physikalischen Größen, die sich periodisch ändern, um die Feldstärke eines elektrischen und eines magnetischen Feldes, dann spricht man von einer elektromagnetischen Schwingung. Da ein zeitlich veränderliches elektrisches Feld immer ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld hervorruft, gibt es keine Schwingungen, bei denen sich ausschließlich ein elektrisches oder ausschließlich ein magnetisches Feld periodisch ändern würde.

Die Dampfmaschine ist die erste historisch bedeutsame Wärmekraftmaschine zur Umwandlung von thermischer in mechanischer Energie. Erfinder der ersten industriell genutzten Dampfmaschine ist der Engländer THOMAS NEWCOMEN (1663- 1729), Vorarbeiten leistete DENIS PAPIN (1647-1712).
Die Dampfmaschine wurde von dem schottischen Techniker JAMES WATT (1776-1819) so weiterentwickelt, dass sie als Antriebsmaschine in den verschiedensten Bereichen (für Pumpen, Textilmaschinen, Mühlen, Pflüge, Lokomotiven) genutzt werden konnte. Die theoretischen Grundlagen, um die Funktionsweise der Dampfmaschinen zu erklären, wurden erst mehr als 50 Jahre später von dem französischen Ingenieur und Physiker SADI CARNOT ( 1796-1832) geschaffen.
Die Industrialisierung des 19. Jahrhunderts ist eng mit der Einführung und Nutzung von Dampfmaschinen verbunden.