2021-06-17 Technik Klasse A: Lektion Spule, Transformator, Kleinkram

Diese Lektion (Lehrkraft: DJ3EI) behandelt Stoff, der von 41 Fragen aus dem BNetzA-Fragenkatalog abgefragt wird.

Hausaufgaben

Hausaufgaben, ehe die Lektion im Kurs drankommt

Den Rest dieser Datei vorbereitend lesen. "Bonusmaterial" ist für Interessierte und kann überschlagen werden.

Einmal die Fragen zur Lektion in afutest durchgehen. Dabei die "Maximale Fragenzahl" auf "alle" einstellen. Sich aufschreiben, welche Fragen man nicht gewusst hat. Diese Liste zum Kurs mitbringen.

Hausaufgaben, nachdem die Lektion im Kurs dran war

Die Fragen zur Lektion in afutest durchgehen. Dabei immer noch auftretende Problem durch Nachlesen, Nachfragen oder andere Mittel lösen. Das Ziel ist die Zuversicht, von diesen Fragen höchstens drei oder vier nicht beantworten zu können.

Die Fragen zum Stoff der Technik Klasse A, der bisher im Kurs dran war, in auftest rekapitulieren. Dabei "Maximale Fragenzahl" auf 51 Fragen stellen und so lange üben, bis maximal sechs falsche Antworten pro Durchgang auftreten.

Info zur Lektion

Zunächst der Kleinkram

Es gibt eine Fragen, die eigentlich zu früheren Lektionen gehören, die ich damals aber nicht erwischt habe.

Frage TB913: Ein Kondensator speichert Energie und gibt sie später wieder ab. Legt man eine Wechselspannung an einen Kondensator (und wartet ein paar Perioden ab, bis sich alles eingeschwungen hat), so verbraucht der Kondensator über die ganze Periode hinweg insgesamt keine Leistung: Was er an Energie aufnimmt, wenn er geladen wird, gibt er wieder ab, wenn er entladen wird.

Einige dB-Fragen sind uns durch die Lappen gegangen, die kommen jetzt nach.

Im RST-System sollte der Abstand von einer S-Stufe zur nächsten 6 dB sein. (Peinlich peinlich! Hier stand erst falsch 3 dB!) In der Praxis realer Empfänger stimmt das selten, in der Theorie der Prüfungsfragen der BNetzA immer.

Dann exotische dB-Fragen: Da wird zum Beispiel nach "dBW" gefragt statt nach "dBm". Bei "dBm" basieren alle Angaben auf der Grundgröße von einem Milliwatt, bei "dBW" auf einer Grundgröße von einem Watt. Gefragt ist nach 20 dBW. Was nun? Das funktioniert so: 20 dB sind 2 B, also ein Faktor 100. Wenn ich eine Grundgröße von 1 W um einen Faktor 100 verstärke? Habe ich 100 W. Das ist die richtige Antwort. Die BNetzA schreibt 10² W, das ist dasselbe.

Bei der Frage TD416 wird danach gefragt, wie man eine Spannungsverstärkung um einen Faktor 4 in dB ausdrückt. Da gibt es zwei Methoden, die zum selben Ergebnis führen. Die brutale Methode ist, das Wort Spannung zu ignorieren und einfach nur "Verstärkung" zu denken. "Bel" messen Leistungsverstärkungen. Die Spannung wird vervierfacht. Dadurch vervierfacht sich auch der Strom. Dadurch versechzehnfacht sich die Leistung. Das entspricht einer Verstärkung von 12 dB. Das ist das richtige Ergebnis. Eine Alternative ist, die Formeln in der Formelsammlung zu nutzen. Wenn man Verstärkung (oder Dämpfung) nicht, wie sonst, aus Eingangsleistung und Ausgangsleistung berechnet, sondern aus Eingangsspannung und Ausgangsspannung, steht da statt der üblichen "x 10" (um von Bel auf Dezibel zu kommen) eine "x 20". Wenn man die konkrete Formel im Taschenrechner eintippt, kommt wieder dasselbe Ergebnis heraus: 12 dB.

Noch abgedrehter bei der Frage TA110. Da ist von einer Feldstärke von 120 dBµV/m die Rede. Hä? Wie funktioniert das? Basiseinheit ist hier die Feldstärke von 1 µV/m. Die Sendeleistung, die ich brauche, um diese Feldstärke zu erzeugen, wird nun um 120 dB angehoben. Auch hier wie sonst: Bel bezieht sich auf Leistung! 120 dB Leistungsverstärkung, das ist ein Faktor "10 hoch 12" also 1.000.000.000.000. Wenn ich die Sendeleistung um diesen Faktor erhöhe, erhöht sich die elektrische Feldstärke um einen Faktor von 1.000.000 und die magnetische Feldstärke ebenfalls um einen Faktor von 1.000.000. (Das ist völlig analog zu einer Leistungssteigerung um einen Faktor 1.000.000.000.000, wobei sich Strom und Spannung jeweils den Faktor 1.000.000 erhöhen.) Das richtige Ergebnis ist also 1.000.000 µV/m, was genau 1 V/m ist. Wenn Ihr meine Meinung dazu wollt: Doofe Frage. Die Einheit dBµV/m ist exotisch, im praktischen Amateurfunkleben braucht man die m.E. nicht zu kennen. Aber solange man bei "dB" immer nur in Leistungsverstärkung (oder -dämpfung) denkt, kommt man auch damit klar.

Noch eine elektrische Größe: Manchmal ist es ganz praktisch, vom Leitwert zu reden. Das ist "eins geteilt durch Widerstand", gemessen in S ("Siemens"). Ein Widerstand von 5 Ω hat einen Leitwert von 1/5 S = 0,2 S. Schalte ich Widerstandsbauteile in Serie, addieren sich die Widerstandswerte zum Gesamtwiderstand. Schalte ich Widerstandsbauteile parallel, addieren sich die Leitwerte zum Gesamtleitwert.

Spule und Transformator

Aus dem Material der Klasse E die Techniklektion "Spule Transformator" lesen.

Aus der Techniklektion der Klasse A "Kondensator und Spule" ab der Überschrift Spule bis zum Ende des Kapitels lesen.