Saarland Abitur Technology (Saarland Abitur) cheat sheet

Technik - Grundlagen, Werkstoffe, Mechanik, Elektrotechnik

• Technisches Problemlösen folgt dem Konstruktionsprozess: Aufgabe analysieren, Anforderungen als Lastenheft/Pflichtenheft festhalten, Lösungsprinzipien suchen, bewerten (technisch, wirtschaftlich, ökologisch, sicherheitstechnisch), gestalten, optimieren.

• Werkstoffkennwerte: E-Modul beschreibt die Steifigkeit im linear-elastischen Bereich; Streckgrenze Re (bzw. Rp0,2) markiert den Übergang von elastischer zu plastischer Verformung; Zugfestigkeit Rm ist die maximale Spannung im Zugversuch.

• Spannung σ = F/A; Dehnung ε = Δl/l0; Hooke-Gesetz σ = E·ε gilt nur bis zur Proportionalitätsgrenze. Sicherheitszahl ν = Rm/σzul bzw. Re/σzul.

• Biegespannung im Rechteckquerschnitt: σb = Mb/W mit W = b·h²/6; das Widerstandsmoment wächst quadratisch mit der Höhe, deshalb ist ein hochkant gestellter Balken deutlich biegesteifer.

• Flächenmoment 2. Grades (Rechteck) I = b·h³/12; Durchbiegung eines einseitig eingespannten Balkens unter Einzellast: f = F·l³/(3·E·I) - Durchbiegung sinkt mit der dritten Potenz der Höhe.

• Ohmsches Gesetz U = R·I; Reihenschaltung: Rges = R1+R2+…, gleicher Strom; Parallelschaltung: 1/Rges = 1/R1+1/R2+…, gleiche Spannung. Leistung P = U·I = I²·R = U²/R.

• Werkstoffgruppen unterscheiden: Metalle (metallische Bindung, duktil, leitfähig), Keramiken (ionisch/kovalent, spröde, hart, hitzebeständig), Polymere (Makromoleküle, viskoelastisch, dichteabhängig), Verbundwerkstoffe (Eigenschaftssynergie, anisotrop).

• Korrosion ist eine elektrochemische Reaktion; kathodischer Korrosionsschutz koppelt das Bauteil an ein unedleres Metall (Opferanode), da das edlere Metall zur Kathode wird und nicht oxidiert.