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Rechnen lernen

#1 von surfer , 02.02.2016 21:39

Hey,
ständig liest man von Ohm, Watt, Volt und Ampere, da habe ich mir gedacht ich stelle mal kurz die 2 einfachsten Formeln vor, die selbst die meisten ein Elektriker beherrschen sollten. Falls es das schon gibt und ich es einfach überlesen habe, könnt ihr das ja löschen.

Vorab möchte ich allen halbstarken Nebelwerfern noch ins Gedächtnis rufen: Die Steckdosen in euren Wänden, bzw. die meisten "Sicherungen" schalten bei 16A ab! (Nur mal so zum Vergleich.)

Was ist das?
Ohm [Ω] - Der elektr. Widerstand (oder auch der Kehrwert des elektr. Leitwertes) gibt an wie stark der Strom beim durchfließen eines Leiters ausgebremst wird.
Volt [V] - Die elektr. Spannung könnt ihr euch vorstellen wie den Druck auf einer Wasserleitung.
Ampere [A] - Der elektr. Strom, den ihr euch vorstellen könnt, wie das Wasser das durch die Leitung fließt.
Watt [W] - Die elektr. Leistung, vergleichbar mit der Wassermenge, die ihr verbraucht.

Die zwei Formeln sind:
1) U = R * I - Das ohmsche Gesetz. (kurz: URI, wie der Schweizer Kanton)
2) P = U * I - Um die Leistung zu ermitteln. (kurz PUI)

zu 1)
Unser Akku kann konstant 30A liefern und hat eine Nennspannung von 3,6V, dann ergibt sich:
U = R * I -> U / I = R => 3,6V / 30A = 0,12Ω
Was sagt uns das jetzt? Ganz einfach:
Belasten wir den Akku mit 0,12Ω fließt der maximal erlaubte Strom von 30A und wir betreiben den Akku an seiner absoluten Leistungsgrenze (nicht gut! - Außerdem ist unser Akku jetzt natürlich verdammt schnell leer.). Gehen wir mit dem Widerstand noch weiter runter, sagen wir 0,1Ω ergibt sich:
3,6V / 0,1Ω = 36A !!! !!! !!! Jetzt versuchen wir 36A aus dem Akku zu saugen und wir bekommen ein ernsthaftes Problem, vielleicht nicht sofort aber spätestens nach einiger Zeit! Zum vergleich mal 1,2Ω Lastwiderstand:
3,6V / 1,2Ω = 3A
Im Vergleich zur 0,12Ω Wicklung fließt nur 1/10 des Stroms und der Akku hält auch 10 mal so lange.

zu 2)
Die elektr. Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom, oder einfacher gesagt: Viel Wasserdruck auf einer Leitung, durch die Viel Wasser Fließt bedeutet auch viel Wasserverbrauch. Bei der elektr. Leistung sieht das ähnlich aus.
P = U * I
Bei unserem Akku der max. 30A bei 3,6V konstant liefern kann, ergibt sich die maximale Leistung so:
3,6V * 30A = 108W (Dat is echt schon ne enorme Hausnummer bei so ner Dampfe.)
Zum Vergleich nochmal mit der 1,2Ω Wicklung:
3,6V * 3A = 10,8W (Dat dampft in der Regel doch schon richtig gut.)

Das nur mal so als elektr. Basics und so richtig gilt das ganze natürlich nur für ungeregelte Akkus, bei denen keine Schaltung die Werte manipuliert. In der Tat, habe ich nicht wirklich Ahnung von Akkus sondern bringe z.B. lieber Mikrocontrollern PWM bei oder knüppel so Sachen, wie Displays, Knöpfe oder Sensoren dran. Weder kann ich sagen, welche Hersteller was taugen, noch ob es zu empfehlen ist unseren Akku wirklich mit den vollen 30A zu belasten (kann ich mir nicht vorstellen denke mal das sowas wie 0,8 * 30A da gesünder für die Lebensdauer ist). Daher sind Hintergrundinformationen zur Ergänzung (oder auch Korrekturen, wenn ich was falsch gemacht habe) natürlich herzlich willkommen.
Wenn ihr aber nun eine Vorstellung davon habt, was diese komischen elektr. Größen nun ungefähr bedeuten und wie ihr von einem Wert auf den kommt ist mein Ziel schon erreicht. ;)

Viel Spaß



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RE: Rechnen lernen

#2 von surfer , 02.02.2016 22:08

Schade, kann schon nicht mehr den Beitrag editieren.

Mir ist noch eingefallen, wenn unser Akku eine Kapazität von 2100mAh Stunden drauf gedruckt hat bedeutet das folgendes:
m steht für Milli wie in Millilitter (oder auch mal 10^-3) also sind es 2,1Ah
Ah bedeutet Amperestunden also Ampere pro Stunde
Der Akku kann dann 1 Stunde lang, 2,1A liefern.

Auch hierzu ein kurzes Rechenbeispiel:
bei der 0,12Ω Wicklung belasten wir den Akku mit 30A
2,1Ah / 30A = 0,07h
Der Akku ist also nach einer 0,07tel Stunde Leer (4,2 Minuten)
bei der 1,2Ω Wicklung belasten wir den Akku mit 3A
2,1Ah / 3A = 0,7h
Nun hält der Akku 10 mal so lange (42 Minuten), denn es fließt ja auch nur ein 1/10 so viel Strom.



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RE: Rechnen lernen

#3 von stillphill , 12.02.2016 15:16

Danke fürs Beispiel!



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RE: Rechnen lernen

#4 von Smoki04 , 27.04.2016 23:41

Da werden Erinnerungen an den Physikunterricht wach, vielen Dank :)


Wenn jemand mal in der Schweiz ist, besucht doch meinen E-Zigarette Shop in Horgen, Zürich. Würde mich freuen!


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RE: Rechnen lernen

#5 von Bastel , 28.04.2016 07:33

Haarspalterei:
1) Formeln sind wertlos, solange die Formelzeichen nicht eingeführt werden. Daher im Nachhinein: U=Spannung, I=Strom, R=Widerstand, P=Leistung.
2) Ohm, Ampere, Volt und Watt sind (willkürlich festgelegte) Einheiten des Système international d'unités (SI), aber keine physikalischen Größen. Wenn die Amis vom "metrischen System" sprechen, meinen sie meistens das SI.


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RE: Rechnen lernen

#6 von Pfeife-57 , 28.04.2016 07:58

Zitat von surfer im Beitrag #1
...Vorab möchte ich allen halbstarken Nebelwerfern noch ins Gedächtnis rufen: Die Steckdosen in euren Wänden, bzw. die meisten "Sicherungen" schalten bei 16A ab! (Nur mal so zum Vergleich.)...


Sehr anschaulich und verständlich geschrieben! Danke schön.


Gruß, Friedel
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RE: Rechnen lernen

#7 von Andi , 28.04.2016 08:30

Zitat von surfer im Beitrag #1
... Was ist das?
Ohm [Ω] - Der elektr. Widerstand (oder auch der Kehrwert des elektr. Leitwertes) gibt an wie stark der Strom beim durchfließen eines Leiters ausgebremst wird.
Volt [V] - Die elektr. Spannung könnt ihr euch vorstellen wie den Druck auf einer Wasserleitung.
Ampere [A] - Der elektr. Strom, den ihr euch vorstellen könnt, wie das Wasser das durch die Leitung fließt.
Watt [W] - Die elektr. Leistung, vergleichbar mit der Wassermenge, die ihr verbraucht.
...

Es mag spitzfindig wirken, aber dem unbedarften Leser wird so der Unterschied zwischen Stromstärke (Ampere) und Leistung (Watt) bzw. deren Bedeutung möglicherweise nicht ganz klar. Ansich ist die Analogie von elektrischem Strom und Wasserkreisleuf nämlich sehr weitreichend und anschaulich. Deshalb schlage ich folgende Korrektur vor:

Ohm [Ω] - Der elektr. Widerstand (oder auch der Kehrwert des elektr. Leitwertes) gibt an wie stark der Strom beim durchfließen eines Leiters ausgebremst wird.
Volt [V] - Die elektr. Spannung könnt ihr euch vorstellen wie den Druck auf einer Wasserleitung.
Ampere [A] - Der elektr. Strom, den ihr euch vorstellen könnt, wie die Geschwindigkeit des Wassers, das durch die Leitung fließt.
Watt [W] - Die elektr. Leistung, vergleichbar mit der Wassermenge, die ihr pro Sekunde verbraucht.

Ansonsten, sehr schön beschrieben, danke!



 
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RE: Rechnen lernen

#8 von Dampfer-Manfred , 28.04.2016 09:23

Zitat von Bastel im Beitrag #5
Haarspalterei:
1) Formeln sind wertlos, solange die Formelzeichen nicht eingeführt werden. Daher im Nachhinein: U=Spannung, I=Strom, R=Widerstand, P=Leistung.
2) Ohm, Ampere, Volt und Watt sind (willkürlich festgelegte) Einheiten des Système international d'unités (SI), aber keine physikalischen Größen. Wenn die Amis vom "metrischen System" sprechen, meinen sie meistens das SI.



Einspruch, euer Ehren.

Ich sag'S mal so: für den normalen Europäer hat der Ami (und nicht nur der) etwas die geometrische Kappe schief sitzen.

Problem oder eben der Unterschied des metrischen Systems, wie es grösstenteils (ausser in Ländern, wo es nicht verwendet wird) auch in Europa verwendet wird.
Die eine Fraktion misst in Millimetern, Zentimetern, die andere misst in Zoll.

Das metrische System sagt z.B. auch aus, welche Steigung ein Gewinde der Schraubengrösse M12 oder auch M3 zu haben hat. M wie Millimeter und nicht eben 3/4 Zoll oder bei den Drahtstärken .36Gauge.

Obwohl bei den Drahtstärken ansich scheints jedoch auch unterscheidliche Meinungen/Auslegungen zu haben. Meine alten Lautsprecherkabel haben 16mm². Nicht Durchmesser, sondern Fläche.
Wir Dampfer bezeichnen eigentlich unsere Drähte aber eher vom Durchmesser her, obwohl entsprechend dem ortsüblichen Gusto neuerdings auch Drahtstärken hierzulande in .Gauge angegeben werden.
Die Messung nach dem Durchmesser ist zwar faktisch eigentlich falsch - aber bitte, wie soll man sich als Dünndrahtdampfer hinstellen und erstmal ausrechnen, wieviele (oder wenige?) Quadratmillimeter der 0,16mm dünne Draht hätte? Ja, die Formel dazu ist bekannt: r² mal pi. Und wenn mich nicht alles zwickt, war r der halbe Durchmesser, also der Radius.

Ich wickle mit 0,3er Kanthal, oder auch mal mit 0,4er Nicr. Manchmal auch mit o,6er V2A.

Und ich muss leider gestehen, das ich mittlerweile soweit bin, irgendwelche Fragen zu Drähten, die in Gauge gestellt sind, schlichtweg nicht mehr beantworte. Wer Gauge-Fragen hat, sollte die (nur meiner unbescheidenen Einstellung nach) in Foren stellen, die ohnehin oder generell Zoll als Grössenmass haben. Es gibt ja so viele Amiforen... Die würden sich dort an den Kopp kloppen oder zumindest fragen 'was will denn der überhaupt?', wenn dort jemand seine Drahtproblemchen in Millimeterangaben stellen würde.

Was ist da schwer dran, die Masseinheiten des eigenen Landes zu verwenden? Statt dessen wird (nicht nur hier) einem Puups hinterhergehechelt, den es in Europa garnicht gibt. Ausser in England, aber die lass ich mal aussen vor, die haben ja nicht mal nen Euro für sowas übrig.






(Wo sind eigentlich meine Blutdruckpillen? Komme iwi nicht in Fahrt heute...)



 
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RE: Rechnen lernen

#9 von TKK-Dampfer , 28.04.2016 09:57

Ui, Ui

die Analogien zur Wasserleitung sind ja sicher da, aber nicht ganz so simpel darzustellen.
Ich erspar mir und euch jetzt das besser zu versuchen.

Eigentlich ist es doch so. Bei den ganzen geregelten im VW Modus betreibaren Geräten braucht man das ganze gar nicht, weil die Geräte zum eingesetzten Widerstand automatisch die Spannung regeln
welche man benötigt um die gewünschte Leistung zu bekommen. Das klappt recht ordentlich und sicher, weshalb man sich darüber keine Gedanken mahcen muss.

Anderst ist es bei mech. Mods. Da hab ich einfach nur die Spannung des Akku (4,2 V (Leerlaufspannung) wenn es keine Serienschaltung ist) wenn ich den belaste geht er natürlich in die Knie.
Wenn ich nun einen normalen Coil mit 1,5 Ohm einsetze kann ich den Strom I= U / R abschätzen der fließen wird. Also würd ich gnadenlos I~ 4,5 / 1,5 ~ 3 A rausbekommen. Da ich weiß ich hab ewtas aufgerundet wirds
wohl etwas weniger (2,7 A) sein. Was hilft mir das? Eigentlich nichts. Viel Spannender ist bei solchen mech. Mods wenn ich 15W dampfen will wie groß muss etwa der Widerstand sein.
Kann man genau so einfach machen. Ich vereinfach und schätze der Akku bricht bei Last auf ca. 4,0 V ein.
Wenn ich dann weiß das P = U * U / R ist habe ich schon halb gewonnen. Denn 4*4 = 16 / R = P
So welchen Widerstand muss ich ca. verwenden um 15W zu kommen? 16 / 15 = 1,05 Ohm da wir den sowieso gar nicht so genau bekommen ist ein 1,0 Ohm Widerstand für mich genau richtig.

Wenn man eine iSTick Mini hat bei dem man nur die Spannung verstellen kann und möchte (nur aus Neugier) wissen wieviel Watt das eigentlich ist kann ich mit der einfachen Rechnung auch ein gutes Ergebnis bekommen.
Also Ich verwende die Zazo Air mit 1,5 Ohm und stelle am iStick 3,7 V ein. P = 3,7*3,7/1,5 = 9,1 Watt Da mir das zu eigentlich als Vergleichsangabe vollkommen reicht ist das Thema für mich erledigt.
Wenn ich alternativ den Zazo Air auf den iStick 60W schrauben will (warum auch immer) und ich vergleichbare Ergebnisse haben will reicht es mir zu wissen in welchem Leistungsbereich war ich denn mit dem iStick Mini.
Wenn ich mit +/- 1 Watt agiere also von 8W bis 10 W kann ich davon ausgehen, das ich den Zazo Air nicht überfordere.

Ich habe versucht etwas Praxisbezug rein zu bekommen und hoffe ich es ist mir gelungen.


TKK


 
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RE: Rechnen lernen

#10 von Dampfphönix , 28.04.2016 09:59

Ich mag den Zoll auch nicht, der verwirrt mich und am Ende muss ich Gauge bezahlen obwohl ich nur Draht haben wollte.


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RE: Rechnen lernen

#11 von Bastel , 28.04.2016 10:43

Zitat von Dampfer-Manfred im Beitrag #8

Einspruch, euer Ehren.


Das is sicher alles richtig, aber wo ist der "Einspruch"? Also an welcher Stelle widersprichst du mir bzw korrigierst du mich? Das sehe ich nicht.


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RE: Rechnen lernen

#12 von Dampfer-Manfred , 28.04.2016 11:35

Zitat von Bastel im Beitrag #11
Zitat von Dampfer-Manfred im Beitrag #8

Einspruch, euer Ehren.


Das is sicher alles richtig, aber wo ist der "Einspruch"? Also an welcher Stelle widersprichst du mir bzw korrigierst du mich? Das sehe ich nicht.


Ich sehe da 2 Möglichkeiten:

- es ist mir nicht gelungen, dich entweder aus der Reserve zu locken oder dich zu ärgern
- anderseits verblüfft es mich schon bischen.

Ach ja, ich sehe den Fehler. Es ist ein Schreibfehler. Hätte ich schreiben sollen: Euer Ehren, ich mochte dazu auch mal einen Spruch machen?

Ich bin halt ungerne six feet high, weil mir mein 1Meter 80 vollkommen ausreicht. War mal mehr, das wären dann 6 Feet und 2 Zoll gewesen. Ich frag mich schon seit fast 20 Jahren, warum meine Bandscheiben geflüchtet sind.

Das ist schon seltsam mit dem Rechnen. Ich sperre mich ja, Drahtstärken in Gauges zu messen. Meine Schläche im GArten sind nicht unter 1Zoll, am Teick werkelt gar ein 2-Zöller, der langsam proös geworden ist und nun spritzt wie ne Giesskanne. Ja, wenn's um Wasser geht, find ich Zoll schon schön. Wenn ich was im Fliesenzimmer zu bewerkstelligen habe, rauscht jedoch das Ergebnis in ein 150er Rohr hinunter. 150 MIllimeter Fallrohr. Ich frag mich ja, warum sowas nicht auch bei den Zuleitungen geht. So die Angabe im Millimetern. Aber das wird mir bestimmt nicht mal ein Klempner erklären können.



 
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RE: Rechnen lernen

#13 von Dampfphönix , 28.04.2016 13:22

Ich finde die Motivation die Surfer ins Forum legt prima.
Eigentlich gehört das sticky für alle die täglich damit konfrontiert sind.
Das Rechnen ist nicht jedermanns Sache. Im Grunde ist es nichts weiter als primitivste abstrakte Logik.
Wer diese versteht kommt im allgemeinen reicht gut klar in der Gesellschaft, oder eben beim Dampfen in Bereichen die nie ein Mensch zu vor gesehen hat.
Dieses Wissen was die Akkus und der Rest drumrum machen kann so manchem das Dampferleben erleichtern.


Ärgerlich ist es dann wenn schon ganz am Anfang Verwirrung entsteht weil Begtriffe übernommen werden die zunächst mal zum Umrechnen zwingen,
oder zumindest zum Sichten einer Tabelle. Und grade für alle die sich ohne hin mit dem Rechnen schwer tun macht es das noch schwerer.
Ich mag es es auch nicht wenn unbedacht Begriffe in meine Muttersprache eingeschlichen werden die mich zwingen mehr zu denken als nötig oder gänzlich den Überblick zu verlieren.
Grade wenn es sich um MAßeinheiten handelt ist das besonders nervig.
Woher kommts? Weil die Händler die das Zeug verkaufen selber nicht wissen was sie tun und daher einfach die Begriffe aus dem internationalen Großhandel übernehmen.
Die Chinesen sind schlauer, die nehmen wenigstens die amerikanischen Begriffe. Es schafft nur keiner sie in verständliche Maße umzuwandeln wenn sie in deutschsprachigen Shops für uns angeboten werden.

OK, Klartext:
Das ist ein Aufruf doch bitte die Millimeter-Angaben zu benutzen und nicht das amerkanische Maß.
Und an die Händer:
Pech gehabt! Ich habe noch nichts bei euch gekauft wo gauge dran steht, denn ich weiss nicht was gauge ist! Und ich will! es auch nicht wissen.


 
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RE: Rechnen lernen

#14 von Dampfer-Manfred , 28.04.2016 14:18

Wenn ich selbst keinen Bock oder keinen Stift habe, um zu rechnen, nehme ich für'S grobe oder grundsätzliche diesen Rechner:

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-ohm.htm


Hier wird es etwas komplifizierter, der Mann mit dem Sofa hat aber nicht den schlechtesten Rechner gebastelt:

http://obisdampfersofa.bplaced.net/


Für spezielle Sachen, besonder aber auch für TC-dampfen lass ich mir hiermit ausrechnen:

http://www.steam-engine.org/wirewiz.asp

So nebenbei liefert steam-engine auch noch andere nette Spielchen, auch einen Liquidrechner.
Und weil das alles ja auch nicht wirklich reicht, gibt es zahlreiche Apps fürs Schmaatfone, einige in englisch, ander in unverständlich und mache sollen sogar so gut sein, das sogar alte HAsen sie fast täglich nutzen.
Ist abe rnicht mein Ding, weil: isch 'abe doch garkeine Schmaadfone....

Grundsätzlich basiert eigentlich alles auf dem klasischen Dreisatz, ob nun Kartoffel UND Möhren machen den Topf voll, oder Spannung an einem Widerstand macht einen bestimmten, aber berechenbaren Strom(fluss). Kein Problem, man darf/sollte sich nur nicht erschrecken lassen.

...und nein, ich will keinesfalls Surfer's Bestreben mal selber zu rechnen, torpedieren, wenn ich hier auf ein paar gängige Online-Rechner verlinke. Wenn man nämlich nicht weiss, wie was funktioniert, kommt auch (leider) bei den ganzen Onlinrechner nur Kauderwelsch bei raus, der teils nicht wirklich hilfreich ist.



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zuletzt bearbeitet 28.04.2016 | Top

   

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