Verstehensgrundlagen

In den folgenden Absätzen erkläre ich die Frequenz-Einheit Hz, die wissenschaftliche Notation mit Zehnerpotenzen und die Präfixe von Größenordnungen.
Solltest du trotzdem Begriffe finden die du nicht verstehst, schau auf die Seite der Begriffserklärungen.

Hertz

Das Hz ist die nach Heinrich Hertz benannte Einheit der Frequenz, welche die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde bezeichnet. 50 Schwingungen pro Sekunde = 50/s = 50 Hz.
Das was bei den EMF schwingt, ist beim Wechselstrom das Vorzeichen der Spannung, also die Richtung in der sich die Ladungen bewegen. Bei einem schwingenden Magnetfeld, wie es zB in einem Transformator oder Motor vorkommt, wechselt sich ab, ob das Magnetfeld anzieht oder abstoßt.
Die Umkehrung der Frequenz heißt „Wellenlänge“, da man die Schwingungen (naiv idealisiert) als sinusförmig annimmt und diese wie eine Welle aussehen. So misst man die Distanz zwischen zwei gleichen Stellen der Wellen und nennt sie die Wellenlänge.

Wellenlänge verhält sich umgekehrt proportional zu der Frequenz, d.h. je höher die Hz, desto kürzer die Wellenlänge.
Die „Wellenlänge“ ist idR nicht so wichtig wie die Frequenz und wird seltener verwendet.

Zehnerpotenzen und Präfixe der Größenordnungen

Die wissenschaftliche Notation von Zahlen verwendet, neben den Präfixen der Größeneinheiten, Zehnerpotenzen, um sehr große und sehr kleine Zahlen so darzustellen, dass man keine Nullen zählen muss. Genau das ist die Notation eigentlich auch: es wird die Anzahl der Nullen links oder rechts vom Komma gezählt.
So ist 10 = 101 , 100 = 10*10 = 102 , 1000 = 10*10*10 = 103 und vielleicht etwas unintuitiv aber 1 = 100.
Die Hochzahl gibt beim Zehner an, um wie viele Stellen der 1er wandert. Ist sie positiv, wandert er nach links, ist sie negativ, wandert er nach rechts.
Demnach: 0,001 = 10−3, denn der 1er wandert 3 Stellen nach rechts.

Gängige Präfixe von Größenordnungen im EMF-Bereich sind: mikro, milli, kilo, mega, giga, tera
1 mikro Watt = 1 μW = 0,000 001 W = 1 Millionstel W = 10−6 W
1 milli Watt = 1 mW = 0,001 W = 1 Tausendstel W = 10−3 W
1 kilo Hertz = 1 kHz = 1 000 Hz = 1 Tausend Hz = 103 Hz
1 Mega Hertz = 1 MHz = 1 000 000 Hz = 1 Million Hz = 106  Hz
1 Giga Hertz = 1 GHz = 1 000 000 000 = 1 Milliarde Hz = 109  Hz
1 Tera Hertz = 1 THz = 1 000 000 000 000 = 1 Billion Hz = 1012  Hz
zB anstatt dass ich schreibe, dass WLAN in der Frequenz 2 400 000 000 Hz arbeitet, schreibe ich 2,4 GHz.

Hier ist ein unglücklicher Unterschied zwischen Englisch und Deutsch wichtig, denn ab der Million geht es im Deutschen: Million, Milliarde, Trillion, Trilliarde, Quadrillion, Quadrilliarde, …
jedoch im Englischen: million, billion, trillion, quadrillion, quintillion …
D.h. „eine Million Hertz“ = „one million Hertz“, das passt noch,
aber „eine Milliarde Hertz“ = „one billion Hertz“ und „eine Billion Hertz“ = „one trillion Hertz“. Ganz wichtig im Kopf zu behalten, wenn du englische Texte ließt!
Jedoch bleiben die Präfixe davon unbescholten. 2.4 GHz ist auf Deutsch dasselbe wie auf Englisch.

Es gibt noch viel mehr unglücklich gewählte Ausdrücke, zB die „Mikrowellen“ sind von ihrer Länge nicht im mikro Meter Bereich, sondern eigentlich im Bereich von 1 mm bis 1 m. Tja. Immerhin sind die „Millimeterwellen“ von der Länge her wirklich 1-10 mm.

Erdung

Geerdete Geräte sind immer Geräten vorzuziehen, die sich nicht mit der Erdung verbinden; aber was bedeutet das eigentlich und woran erkennst du das?

Schauen wir uns eine gängige dreipolige Steckdose genauer an.
In den zwei Löchern findet sich die Phase und der Neutralleiter (leider ist nicht normiert, welcher links und welcher rechts ist).
Oben und unten siehst du zwei Metall-Federn herausragen, diese sind mit dem dritten Kabel verbunden: der Erdung.
Diese ist, idealerweise, direkt mit der Erde verbunden (dabei steckt ein Metallstab in der Erde, welcher mittels Kabel mit der Erdungsleitung verbunden ist).

Der Sinn der Erdung laut Mainstream: Falls ein Gerät ein Metallgehäuse hat, könnte, durch einen Fehler im Gerät, eine Berührungsspannung am Gehäuse anliegen, die für uns gefährlich ist, wenn wir das Metallgehäuse berühren. Deswegen wird das Gehäuse mit der Erde verbunden, damit der Strom dort hin fließen kann, statt durch uns durch.

Deshalb haben viele Geräte, deren Gehäuse ausschließlich aus Kunststoff besteht, keine Erdung, da der Mainstream hier keine Gefahr sieht.

Der Sinn der Erdung ist für uns aber auch ein zweiter: das elektrische Feld des Gerätes kann durch die Erdung abfließen, statt in den Raum hinein zu strahlen.

Dazu muss das Gerät einen Kontakt zu den Metall-Federn in der Steckdose herstellen, und ob es das überhaupt tun kann, siehst du ganz eindeutig am Stecker.

Steckerarten

Der flache Euro-Stecker hat ganz offensichtlich keine Erdungsmöglichkeit.

Der Schukostecker Typ E+F hat deutlich sichtbare Metall-Federn, welche mit der Erdung im Kontakt sind (und eine Aussparung für einen Erdungs-Stift, der bei uns nicht üblich ist).

Der Konturenstecker könnte wegen des Kragens mit einem geerdeten Stecker verwechselt werden, doch hier fehlen ganz eindeutig die Metallelemente für die Erdung.

Wenn das Gerät einen Schutz-Kontakt-Stecker alias Schukostecker hat, wird es idR geerdet sein, aber es gibt hier sicherlich auch Ausnahmen.

Die meisten Stecker sind leider Euro-Stecker, und das ist so, weil viele Länder eigene Steckdosen haben, bei denen sich vor allem der Kontakt zur Erdung unterscheidet. Der Euro-Stecker ist quasi der kleinste gemeinsame Nenner der Form, die in den meisten Steckdosen Europas passt.

Man kann viele Geräte aber auch, mit etwas Mühe, über andere Stecker erden, wie zB USB, Ethernet, HDMI etc.
Mehr dazu später.


weiter zu >>Den 4 Gefahren und 3 Schutzprinzipien


Erschienen am 2020-09-01. Zuletzt aktualisiert am 2020-10-26

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