Alle elektrotechnische Größen

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-11-16)

Im Et1-Skript werden 36 physikalische und elektrotechnische Größen eingeführt.
In ET2 kommen 11 weitere dazu.

Zu jeder Größe gehören i.d.R. folgende Daten:

• Wie heißt sie? – Name / Bezeichnung (dt. und engl.)
• Welches physikalische bzw. technische Phänomen repräsentiert sie?
• Wie wird sie dargestellt? – Formelzeichen und Einheit
• Wie wird sie in der Elektrotechnik verwendet? – Praxis-/Rechenbeispiele, gängige Größenordnungen und Formulierungsbeispiele
• Wo spielt sie eine besondere Rolle? – Formeln und Bauelemente

1 Relevante Größen in ET1 (Grundlagen)

1.1 SI-Basisgrößen

Eigene Übersichtsseite
SI-Präfixe

• Länge $l$ in Meter ($\mathrm{m}$)
• Masse $m$ in Kilogramm ($\mathrm{kg}$)
• Zeit $t$ in Sekunden ($\mathrm{s}$)
• Stromstärke $I$ in Ampere ($\mathrm{A}$)
• Temperatur $T$ in Kelvin ($\mathrm{K}$)
• Stoffmenge $n$ in Mol ($\mathrm{mol}$)
• Lichtstärke $I_v$ in Candela ($\mathrm{cd}$)

1.2 Elektrische Grundgrößen

• Ladung $Q$ in Coulomb ($\mathrm{C}$)
• Potenzial $\phi$ in Volt ($\mathrm{V}$)
• Spannung $U$ in Volt ($\mathrm{V}$)
• Kraft $F$ in Newton ($\mathrm{N}$)

1.3 Elektrischer Strom und Leitfähigkeit

• Stromdichte $J$ in Ampere pro Quadratmeter ($\mathrm{A}/{\mathrm{m}}^2$)
• Widerstand $R$ in Ohm ($\Omega$)
• Spezifischer Widerstand $\rho$ in Ohmmeter ($\Omega \mathrm{m}$)
• Leitwert $G$ in Siemens ($\mathrm{S}$)
• Leitfähigkeit $\sigma$ in Siemens pro Meter ($\mathrm{S}/\mathrm{m}$)

1.4 Elektrische Leistung und Energie

• Wirkleistung $P$ in Watt ($\mathrm{W}$)
• Energie $W$ in Wattsekunde ($\mathrm{Ws}$)
• Wirkungsgrad $\eta$, einheitslos (1)

1.5 Elektrostatische Felder

• Elektrische Feldstärke $E$ in Volt pro Meter ($\mathrm{V}/\mathrm{m}$)
• Elektrischer Fluss $\Psi$ in Amperesekunde ($\mathrm{A}\mathrm{s}$)
• Elektrische Flussdichte $D$ in Amperesekunde pro Quadratmeter ($\mathrm{A}\mathrm{s}/{\mathrm{m}}^2$)
• Kapazität $C$ in Farad ($\mathrm{F}$)
• Permittivität $\epsilon$ in Farad pro Meter ($\mathrm{F}/\mathrm{m}$)

1.6 Magnetische Felder

• Magnetische Feldstärke $H$ in Ampere pro Meter ($\mathrm{A}/\mathrm{m}$)
• Magnetische Flussdichte $B$ in Tesla ($\mathrm{T}$)
• Magnetischer Fluss $\Phi$ in Weber ($\mathrm{Wb}$)
• Magnetische Durchflutung $\Theta$ in Ampere ($\mathrm{A}$)
• Magnetischer Widerstand $R_m$ in Ampere pro Weber ($A/Wb$)
• Induktivität $L$ in Henry ($\mathrm{H}$)
• Permeabilität $\mu$ in Henry pro Meter ($\mathrm{H}/\mathrm{m}$)
• Windungszahl $N$, einheitslos (1)

1.7 Sonstige Größen

• Menge $n$, einheitslos (1)
• Fläche $A$ in Quadratmeter ($m^2$)
• Kosten $K$ in EUR
• Geschwindigkeit $v$ in  Meter pro Sekunde $m/s$

2 Relevante Größen in ET2 (Wechselstromtechnik)

• Frequenz $f$ in Hertz ($\mathrm{Hz}$)
• Wellenlänge $\lambda$ in Meter ($\mathrm{m}$)
• Drehzahl $n$ in 1 pro Minute ($\mathrm{mi}{\mathrm{n}}^{-1}$)
• Kreisfrequenz $\omega$ in Radiant pro Sekunde ($\mathrm{rad}/\mathrm{s}$)
• Blindwiderstand $X$ in Ohm ($\Omega$)
• Scheinwiderstand $Z$ in Ohm ($\Omega$)
• Blindleistung $Q$ in Voltampere reaktiv ($\mathrm{var}$)
• Scheinleistung $S$ in Voltampere ($\mathrm{VA}$)
• Leistungsfaktor $\cos \phi$, einheitslos (1)
• Blindleistungsfaktor $\sin \phi$, einheitslos (1)
• Phasenwinkel $\phi$ in Grad oder Radiant

3 Physikalische Konstanten

Neben den o. g. Größen werden in den Formeln und Gleichungen folgende physikalische Konstanten verwendet:

• Elementarladung $e\approx 1,6022\cdot 10^{-19}\text{A}\text{s}$
• Kreiszahl $\pi \approx 3,1416$
• Permeabilität des Vakuums (magnetische Feldkonstante) ${\mu }_0\approx 1,2566\cdot 10^{-6}\text{H/m}$
• Permittivität des Vakuums (elektrische Feldkonstante) ${\epsilon }_0\approx 8,8542\cdot 10^{-12}\text{F/m}$
• Lichtgeschwindigkeit $c\approx \mathrm{300.000.000}\text{m/s}$

Benennung der Größen

Die Größen werden in diesem Skript ingenieurmäßig pragmatisch benannt – also: so präzise wie nötig und so kurz wie möglich.

Die elektrische Spannung wird im Skript „Spannung“ genannt, denn eine Verwechslung mit der mechanischen Spannung ist ausgeschlossen. Ebenso die Ladung, denn wir sind ja nicht in der Verkehrslogistik.

Sofern eine Größe sowohl magnetisch als auch elektrisch vorkommt, wie die Feldstärke oder die Durchflutung, wird dies in der Benennung kenntlich gemacht – wir unterscheiden demnach zwischen der elektrischen Feldstärke und der magnetischen Feldstärke.