Fahrzeugtechnik

Elektrik und Elektronik beeinflussen die Fahrzeugtechnik mehr und mehr. Ihre Anwendungen werden nicht nur immer umfangreicher, sondern auch immer vielschichtiger und komplizierter. Damit wachsen auch die Anforderungen an das Werkstatt-Servicepersonal. Trotzdem, die physikalischen Gesetzmäßigkeiten, die auch in der KFZ-Elektrik gelten, können sich nicht ändern und sind seit eh und je die gleichen. Die elektrischen Grundgrößen Stromstärke, Spannung und Widerstand sind auch in modernsten Fahrzeugen nach wie vor die wichtigsten elektrischen Prüfgrößen. Voraussetzung für eine sichere Diagnose ist nicht nur das richtige Bedienen der Messgeräte, sondern auch das richtige Bewerten der Messwerte. Dies setzt das Kennen und Erkennen der physikalischen Gesetzmäßigkeiten und Zusammenhänge in Bauteilen und im betroffenen Fahrzeugsystem voraus. Wer sich diese Fähigkeiten angeeignet hat, wird die Fehlersuche und die Diagnose als spannende Tätigkeit erfahren.

Bedienung des Lernprogramms:

In der linken Navigation können Sie die fünf Kapitel und die Unterkapitel direkt auswählen. Innerhalb der Unterkapitel navigieren Sie mit den Pfeilen rechts unten Seite für Seite - vorwärts oder rückwärts. Am Ende eines jeden Unterkapitels finden Sie einige Übungsfragen. Wenn Sie das Programm sorgfältig bearbeitet haben, können Sie am Ende einen Abschlusstest absolvieren. Das Ergebnis können Sie sich anschließend ausdrucken.

Hinweis:

In einigen Grafiken bzw. Animationen finden Sie Legendennummern. Fahren Sie mit der Maus darüber, um weitere Informationen zu erhalten.

Grundlagen der Elektrik/Elektronik

Aus dem Inhalt:

• Elektrische Ladung
• Elektrischer Strom
• Elektrische Spannung
• Elektrischer Widerstand
• Rechnerische Zusammenhänge
• Grundschaltungen
• Elektromagnet Spule
• Kondensator

Lernziele Elektrische Ladung:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• verstehen Sie den Begriff elektrische Ladung,
  
• wissen Sie, warum man sagt Protonen sind positiv und Elektronen negativ,
• wissen Sie, wodurch sich elektrisch geladene Atome und Moleküle von neutralen Atomen und Molekülen unterscheiden,
• wissen Sie, was sich hinter der Maßeinheit Coulomb verbirgt,
• kennen Sie den Zusammenhang zwischen Amperestunde und Elektronenmenge.

Lernziele Elektrischer Strom:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• verstehen Sie den Transport elektrischer Ladungen in festen, flüssigen und gasförmigen Stoffen,
  
• verstehen Sie den Begriff Elektrischer Strom und wissen was sich hinter seiner Maßeinheit Ampere verbirgt,
  
• erkennen Sie den Zusammenhang zwischen Stromstärke und transportierter elektrischer Ladung,
  
• wissen Sie, wie man eine Strommessung in einem elektrischen Schaltplan darstellen kann,
  
• kennen Sie alle Wirkungen des elektrischen Stromes und können Anwendungsbeispiele im Fahrzeug benennen,
  
• kennen Sie den Unterschied zwischen technischer und physikalischer Stromrichtung,
  
• können Sie die drei Stromarten benennen und unterscheiden.

Lernziele Elektrische Spannung:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• kennen Sie die Aufgabe einer Spannungsquelle und die elektrischen Ladungsvarianten an beiden Anschlüssen,
  
• kennen Sie alle Möglichkeiten, elektrische Spannung aus einer nichtelektrischen Größe zu erzeugen und können Anwendungsmöglichkeiten in Fahrzeugen nennen,
  
• kennen den Unterschied zwischen Primär- und Sekundärelementen,
  
• wissen Sie, wie man die Spannungsmessung in einem elektrischen Schaltplan darstellen kann,
  
• können Sie die drei Spannungsarten benennen und unterscheiden.

Lernziele Elektrischer Widerstand:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• kennen Sie die Doppelbedeutung des Begriffes elektrischer Widerstand,
  
• können Sie die Begriffe Widerstand und Leitwert auseinander halten und kennen die mathematischen Zusammenhänge zwischen beiden Begriffen und ihren Maßeinheiten,
  
• kennen Sie die Grobeinteilung der Werkstoffe aus der Sicht ihres elektrischen Widerstandes,
  
• kennen Sie den Einfluss der Temperatur auf den Widerstand verschiedener Werkstoffe,
  
• kennen Sie den logischen Aufbau zusammengesetzter Schaltsymbole für temperaturabhängige Widerstände.

Lernziele Rechnerische Zusammenhänge:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• können Sie das Ohmsche Gesetz erläutern und als Hilfe für eine sichere Diagnose bei der Auswertung von Messergebnissen einsetzen,
  
• kennen Sie die mathematischen Zusammenhänge zwischen den Grundgrößen Stromstärke, Spannung, Widerstand und Leistung,
  
• können Sie aus den Typenschildangaben der Generatoren und Starter Sollwerte für Stromstärken berechnen,
  
• verstehen Sie, warum für die Charakterisierung und Auswahl eines Widerstandsbauteils nicht nur der Ohmwert, sondern auch die maximal zulässige Leistung wichtig sind.

Lernziele Grundschaltungen:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• kennen Sie die Unterschiedsmerkmale der drei möglichen Schaltungsarten,
  
• kennen Sie die Gesetzmäßigkeiten in den verschiedenen Schaltungsarten,
  
• wissen Sie, welche physikalische Größen in einer elektrischen Schaltung bekannt sein müssen, um weitere Größen zu berechnen,
  
• können Sie fehlende elektrischen Größen in den verschiedenen Schaltungsarten berechnen,
  
• kennen Sie die Auswirkung auf die elektrischen Werte in der Schaltung, wenn gleiche Bauteile in verschiedenen Schaltungsarten miteinander verschaltet werden.

Lernziele Elektromagnet-Spule:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• verstehen Sie den Begriff Magnetfeld,
• kennen Sie die Eigenschaften und Merkmale der Magnetwerkstoffe,
  
• wissen Sie, wodurch sich die Stärke eines Spulenmagnetfeldes verändern (anpassen) lässt und kennen die wichtigsten magnetischen Grundbegriffe und Grundgrößen,
  
• kennen Sie die Gesetzmäßigkeiten der Spannungserzeugung mit Hilfe eines Magnetfeldes (Induktionsgesetz),
  
• wissen Sie, warum sich die Spule im Wechselstromkreis anders darstellt als im Gleichstromkreis und welche Gesetzmäßigkeiten beim schnellen Ein- und Ausschalten zum Tragen kommen,
  
• können Sie die Begriffe Gegenspannung, Induktivität, Henry, induktiver Blindwiderstand und Scheinwiderstand erläutern,
  
• wissen Sie, warum beim Elektromagneten mit Rückstellfeder die Einschaltstromstärke größer ist als die Haltestromstärke und weshalb man dabei das Anziehen und das Abfallen des Ankers am Spulenstromverlauf erkennt,
  
• kennen Sie den Einfluss der Bordspannungshöhe auf das Einschaltverhalten eines Elektromagneten und wissen warum beim Abschalten einer Spule eine messbare Spannungsspitze entsteht.

Lernziele Kondensator:

Nach dem Durcharbeiten dieser Lektion

• kennen Sie den grundsätzlichen Aufbau aller Kondensatoren,
  
• können Sie den Ladevorgang, die Möglichkeit elektrische Ladung zu speichern und den Entladevorgang erläutern,
  
• verstehen Sie, warum ein Kondensator eine relativ große Ladung aufnehmen kann, obwohl eine Isolierschicht seine Leiterschichten elektrisch trennt,
  
• können Sie den Begriff Kapazität und deren Maßeinheit Farad erläutern,
  
• verstehen Sie, wie sich das Verschalten mehrerer Kondensatoren auf die Gesamtkapazität der Schaltung auswirkt,
  
• verstehen Sie, warum man dem Kondensator im Wechselstromkreis Widerstandsverhalten unterstellt, obwohl er keinen Strom durchlässt und welche Rolle die Frequenz dabei spielt,
  
• können Sie den Begriff L-C-Schwingkreis erläutern und kennen das schwingende Zusammenspiel zwischen den elektrischen und den magnetischen Kraftfeldern in L-C-Schwingkreisen.

• Pentium 233 MHz Prozessor oder höher
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