Saarland Abitur (Technology) cheat sheet

Technik – Kernbegriffe, Formeln und Entscheidungsregeln

• Technisches System: Gesamtheit von Elementen (Bauteile, Gruppen), die über Wirkungsbeziehungen (Stoff-, Energie-, Informationsfluss) verbunden sind und eine Funktion erfüllen; Systemgrenze und Umgebung stets mitdefinieren.

• Wirkungsgrad: η = P_ab / P_zu (bzw. E_ab / E_zu), dimensionslos; Gesamtwirkungsgrad einer Reihenschaltung η_ges = η_1 · η_2 · … · η_n, nie addieren.

• Mechanische Leistung und Arbeit: P = F · v (bei konstanter Kraft längs des Weges), W = F · s · cos α; bei Drehbewegung P = M · ω mit ω = 2π · n.

• Hebel und Getriebe: Hebelgesetz F_1 · l_1 = F_2 · l_2; Übersetzung i = n_1 / n_2 = d_2 / d_1 = M_2 / M_1 (verlustfrei), mit Reibung M_2 = i · M_1 · η.

• Zug-/Druckstab: Spannung σ = F / A, Dehnung ε = Δl / l_0, Hooke: σ = E · ε im linear-elastischen Bereich; zulässige Spannung σ_zul = R_e / Sicherheitsfaktor.

• Elektrotechnik: Ohmsches Gesetz U = R · I; Reihenschaltung R_ges = ΣR_i, Parallelschaltung 1/R_ges = Σ(1/R_i); Leistung P = U · I = I² · R = U² / R.

• Digitaltechnik: Wahrheitstabelle → DNF (Minterme ODER-verknüpft) oder KNF (Maxterme UND-verknüpft); Karnaugh-Vereinfachung nur bei benachbarten Einsen (Gray-Code-Nachbarschaft) zulässig.

• Steuerung vs. Regelung (DIN IEC 60050): Steuerung = offene Wirkungskette ohne Rückführung; Regelung = geschlossener Wirkungskreis mit Messglied, Regler und Stellglied, der die Regelgröße trotz Störgrößen führt.

• Werkstoffauswahl-Entscheidungsregel: Kriterien Dichte, E-Modul, Streckgrenze, Korrosionsbeständigkeit und Kosten als gewichtete Nutzwertanalyse; Ausschlusskriterien (z. B. Temperaturgrenze) vor der Gewichtung prüfen.