Wir haben bereits die elektrische Spannung kennengelernt. Fassen wir nochmal zusammen: Trennt man gezielt positive von negativen Ladungen, z. B. in einer Batterie, dann versuchen diese Ladungen wieder zusammenzukommen. Es liegt eine elektrische Spannung vor, z. B. zwischen den Polen der Batterie. Gemessen wird die elektrische Spannung in der Einheit Volt, die mit $\unit{V}$ abgekürzt wird.
Die Einheit Volt ist nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta benannt.
In der Funktechnik kommen sowohl sehr große als auch sehr kleine Spannungen vor. Wie bei der Frequenz helfen uns Einheitenvorzeichen, große Werte anzugeben. $\qty{1}{\kilo\hertz}$ steht für $\qty{1000}{\hertz}$. Genauso ist es bei Spannungen: $\qty{1}{\kilo\volt}$ bedeutet $\qty{1000}{\volt}$. Die wichtigsten Einheitenvorzeichen werden in der Tabelle NE-6.2.1 anhand der Einheit Volt vorgestellt.
| Bezeichnung | Abk. | Wert |
|---|---|---|
| 1 Kilovolt | $\qty{1}{\kilo\volt}$ | $\qty{1000}{\volt}$ |
| 1 Megavolt | $\qty{1}{\mega\volt}$ | $\qty{1000000}{\volt}$ |
| 1 Gigavolt | $\qty{1}{\giga\volt}$ | $\qty{1000000000}{\volt}$ |
| Bezeichnung | Abkürzung | Wert |
|---|---|---|
| 1 Mikrovolt | $\qty{1}{\micro\volt}$ | $\qty{0,000001}{\volt}$ |
| 1 Millivolt | $\qty{1}{\milli\volt}$ | $\qty{0,001}{\volt}$ |
| 1 Volt | $\qty{1}{\volt}$ | $\qty{1}{\volt}$ |
Es gibt aber auch Einheitenvorzeichen für sehr kleine Werte. Wir kennen das beispielsweise vom Milliliter ($\unit{\milli\liter}$): 1 Liter sind $\qty{1000}{\milli\liter}$. Die wichtigsten Einheitenvorzeichen werden in der Tabelle NE-6.2.2 anhand der Einheit Volt vorgestellt. $\qty{1}{\milli\volt}$ ist beispielsweise dasselbe wie $\qty{0,001}{\volt}$. Umgekehrt entsprechen $\qty{1000}{\milli\volt}$ genau $\qty{1}{\volt}$.
| Spannungsquelle | |||
|---|---|---|---|
| Empfängereingang | $\qty{10}{\micro\volt}$ | = | $\qty{0,00001}{\volt}$ |
| Mikrofon | $\qty{200}{\milli\volt}$ | = | $\qty{0,2}{\volt}$ |
| Batterie | $\qty{1,5}{\volt}$ | = | $\qty{1,5}{\volt}$ |
| Steckdose | $\qty{230}{\volt}$ | = | $\qty{230}{\volt}$ |
| elektrostatisch aufgeladenen Antenne | $\qty{1,5}{\kilo\volt}$ | = | $\qty{1500}{\volt}$ |
| Höchstspannungsleitung | $\qty{380}{\kilo\volt}$ | = | $\qty{380000}{\volt}$ |
Betrachten wir einige Beispiele für große und kleine Spannungen. Eine ganz besonders kleine Spannung liegt an einer Antenne beim Empfang an. Die aufgenommenen Funkwellen sind so schwach, dass die elektrischen Schwingungen nur eine Spannung von etwa $\qty{10}{\micro\volt}$ aufweisen. Wenn wir in ein Mikrofon sprechen, entstehen bereits etwas höhere Spannungen von ca. $\qty{200}{\milli\volt}$.
Ein wenig größer ist die Spannung, die üblicherweise an einer Batterie anliegt, beispielsweise $\qty{1,5}{\volt}$ oder $\qty{9}{\volt}$. Noch etwas größer ist die Spannung an Steckdosen im Haushalt. Diese beträgt bereits $\qty{230}{\volt}$. Bei Gewitter oder Regen kann sich eine Antenne elektrisch aufladen. Dann kann an ihr eine Spannung von beispielsweise $\qty{1,5}{\kilo\volt}$ anliegen. Besonders hohe Spannungen finden sich an den Hochspannungsleitungen im Stromnetz. Hier kann man bis zu $\qty{380}{\kilo\volt}$ antreffen.
Für die nächste Aufgabe müssen wir daran denken, dass $\qty{1}{\volt}$ das Gleiche ist wie $\qty{1000}{\milli\volt}$. Dann sollte die Aufgabe leicht lösbar sein.
