12 Volt/230 Volt?
Warum werden manche Geräte mit 12 Volt und andere mit 230 Volt betrieben? Wovon hängt das ab?
5 Antworten
Leistung ist Strom mal Spannung.
Hat ein Gerät eine bestimmte Leistung, muss man Strom und Spannung entsprechend hoch machen.
Die Spannung kann man nicht beliebig hoch machen weil hohe Spannungen zum einen gefährlich sind und man zum anderen bessere Isolierungen braucht.
Aber je höher der Strom, desto dicker muss man das Kabel machen. Strom erzeugt Verlustleistung in einem Kabel. Je mehr Strom oder je dünner/länger das Kabel, desto mehr Verluste hat man.
Um Strom über sehr lange Kabel übertragen zu können braucht man eine möglichst hohe Spannung. Bei Hochspannungsmasten kann man den Abstand der Leitungen zum Boden und untereinander so groß machen, dass man viele tausend Volt benutzen kann, dafür kann man den Strom entsprechend klein halten um möglichst wenig Verluste bei bezahlbarer Kabeldicke zu haben. Hochspannung (über 60.000 Volt) wird also zur Übertragung von Leistung über sehr große Stecken verwendet.
Innerhalb einer Stadt kann man aber keine Hochspannungsmasten verwenden. Vor allem dürfen die Leitungen mit so hoher Spannung nicht in die Nähe von menschen und Gebäude kommen. Hier wird die sogenannte Mittelspannung verwendet, 1000V bis 35.000 Volt. Diese Spannung kann man noch mit Isolierungen beherrschen, dafür müssen die Kabel schon recht dick sein, dafür sind die aber innerhalb der Stadt nicht mehr so lang wie über Land zwischen den Städten.
Innerhalb von Gebäuden sind hohe Spannungen viel zu gefährlich. Hier verwendet man Niederspannung mit 120V (z.B. USA) oder 230V (z.B. Europa). Zwar ist diese Spannung zwar immer noch tödlich beim anfassen, ist aber mit einfachen Isolationen beherrschbar und es springen keine Funken über bei fehlender Isolation.
Während die Hochspannungsebene des Stromnetzes ganze Teile eines Landes miteinander verbindet und damit mehrere ganze Städte, verbindet die Mittelspannungsebene nur Standtteile miteinander und die Niederspannungsebene nur wenige Häuser gleichzeitig. Dadurch wird auf niedrigerer Ebene viel weniger Leistung übertragen so dass man die Spannung geringer machen kann ohne die Leitungen "irre dick" machen zu müssen.
Kleingerätre und vor allem Elektronische Schaltungen halten aber keine hohen Spannungen aus. Die haben im Vergleich zu den Teilen vom Stromnetz auch eine sehr geringe Leistung so dass die auf sehr kleiner Spannung arbeiten können. Bei unter 40V kann man die Spannung sogar direkt anfassen, das ist die sogenannte Kleinschutzspannung. Hier braucht man keine teure und aufwändige "ausfallsichere" Isolierungen.
Da viele Kleingeräte intern mit 24V oder weniger (z.B. 12V, 5V, 3,3V oder 1,8V) arbeiten macht es keinen Sinn da ein großes Netzteil einzubauen und das Gerät vor berührung zu schützen. Mit eingebautem 230V netzteil wäre ein Handy mindestens 3 Zentimeter dick und entsprechend schwer. Solche Geräte werden dann per Steckernetzteil betrieben.
Auch wenn Geräte intern mit sehr geringer Spannung läuft macht es oft Sinn extern eine höhere Spannung zu benutzen. Handys arbeiten intern mit 3,7V, der Spannung der Lithiumbatterie, haben aber einen USB Anschluss mit 5V damit man die mit dem USB Anschluß von PC/Laptop aufladen kann. Bei anderen Geräten nimmt man oft 12V da man die dann direkt an den Zigarettenanzünder vom Auto anschließen kann wenn man keine 230V für das Steckernetzteil hat.
Das ist umweltfreundlicher da weniger verschiedene Netzteile mit unterschiedlichen Spannungen gebaut (und weggeworfen) werden müssen und man die Geräte "überall" anschließen kann.
Hut ab! Danke fuer die mühe! Das war sehr umfangreich und lehrreich!!!
Kommt auf das Einsatzgebiet und die verbauten Teile an.
Elektronische Geräte haben Bauteile, welche i.d.R. mit 5 V Gleichspannung betrieben werden. Auch diese 5 V müssen dann erst einmal aus der Hauptspannung umgeformt werden. Hat ein Gerät eine geringe Leistung, so kann man das locker mit 12 V machen. Außerdem spricht man hier von einer Schutzkleinspannung: Eine Spannung, welche so niedrig ist, dass sie für Mensch und Tier ungefährlich ist.
Mit 230 V werden u.a. Geräte betrieben, welche eine hohe Leistung haben. Vorteil der Netzspannung dabei: Sie ist immer vorhanden und leert sich nicht wie eine Batterie. Aber auch hier werden u.U. noch Kleinspannungen für die Steuerung u.ä. erzeugt. Nachteil dieser Geräte: Im Fehlerfall kann man einen tödlichen Stromschlag bekommen.
Mit der Leistung und den verbauten Bauteile.
Elektronik wird eigentlich immer mit niedrigeren Spannungen betrieben. Typisch sind 5V, 3.3V 1.8V oder noch etwas tiefer.
Das liegt daran, dass die Verlustleistung bei hoch takteten Elektronibauteile in etwa quadratisch mit der Spannung ansteigt.
12V und 24V sind dann Schutzkleinspannung wo man keinen besonderen Berührungsschutz braucht daher verwendet man die oft für Treiberschaltungen zB für Relais.
230V oder mehr ist dann die Arbeitsspannung für Geräte die viel Leistung liefern müssen.
Ein Schalter welcher durch einen Steuerstrom ein und ausgeschalten werden kann.
Damit kann man eben eine Leitung mit 230V und 16A mit einer Steuerspannung von 12V ein und ausschalten.
Zum einem gibt es Geräte die ordentlich Leistung brauchen wie zum Beispiel ein Wasserkocher da reichen 24V nicht aus, hingegen brauchen zum Beispiel Digitale schaltungen, oder sehr kleine Motoren keine 230V. Natürlich wird alles (außer bei Computern) mit 230V betrieben aber auch stets mit einem Trafo der die Spannung auf 24V senkt.
Sprich fast alles wird von 230V auf die gewünschte Volt transformiert mittels Schaltung oder Trafo
Computer werden nicht mit 230 volt betrieben? Aber ich Stöpsel sie doch direkt in die Steckdose und die liefert doch 230 volt. Oder funktioniert das conputernetzteil wie ein Trafo?
12 Volt ist Schutzkleispannung das heißt dir kann eigentlich nichts passieren wenn du so eine Spannungsquelle berürst
Der nachteil daran ist das nicht so viel Leistung übertagen werden kann weil
Leistung = Spannung mal Stromstärke
230 ist gefährlicher kann aber eben mehr Leistung übrtragen
Leistung = Watt? Spannung = volt? Und stromstärke = Ampere?
Was ist ein Relais?