Zuleitungsstrom Berechnen Sie den Zuleitungsstrom I! I 1 I 2 I 3 I 4

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1 Zuleitungsstrom Berechnen Sie den Zuleitungsstrom I! I 1 66,7A zufliessend I I 2 I 3 I 4 I 18, 2A 1 = I 9, 6A 2 = I 21, 7A 3 = I 17, 2A 4 =

2 Sammelschiene Eine Sammelschiene führen einige Leiter folgende Ströme zu: I1 = 802A, Skizze: I 2 = 1, 027kA, I3 = 189A, I4 = 503A und I5 = 992A A 3,513kA Wie gross ist der von der Sammelschiene abgehende Strom in der Hauptleitung (in A und ka )?

3 Serieschaltung von Widerständen An drei hintereinandergeschalteten Widerständen liegt je eine Spannung von 26 V. Wie gross ist die Gesamtspannung? 78 V

4 Verbraucher eines Automobils An einer Sicherung eines Automobils sind folgende Verbraucher angeschlossen und in Betrieb: Scheinwerfen (Stufe 2) 2,8A Lüftungsventilator 2,3A 2 Rückfahrscheinwerfer je 1,25A Welcher Strom fliesst durch die Sicherung? 7,6A

5 Dynamo Ein 12V -Dynamo speist zwei seriegeschaltete Kleinspannungslampen. Wie gross ist die Spannung an der ersten Lampe, wenn die Spannung an der zweiten Lampe 8,2V gemessen wurde? 3,8V Seitendynamo Der absolute Spitzenreiter unter den Seitenläufern in Sachen Wirkungsgrad kam aus der Schweiz: Dieser Dynamo setzt nach Herstellerangaben bisher unerreichte 86 % der Tretleistung des Radlers in elektrische Energie um! Der Dynamo ist so leichgängig, dass er, nachdem man ihn kurz angedreht hat, eine Zeit lang nachläuft. Der Radler muss laut Hersteller nur rund 4,5 Watt aufbringen, um diesen Dynamo anzutreiben (dies entspräche aber einem Wirkungsgrad von "nur" 67 %). Bisher wurden über 15 W der Tretleistung für den Dynamo abgezweigt (ein Durchschnittsradler bringt etwa 50 W auf die Pedale). Nabendynamo Die gemessenen Wirkungsgrade lagen zwischen 62 % und 45 % bei 10 bis 26 km/h (Modell mit Vollachse) bzw. 46 % und 40 % bei 10 bis 26 km/h (Modell mit Hohlachse)1). Ab rund 25 km/h läuft der Dynamo mit eingeschaltetem Licht leichter als mit ausgeschaltetem Licht. Verursacht wird dieses Phänomen durch Wirbelströme im unbelastetem Zustand.

6 Elektroverteilung Bestimmen Sie den Strom I 1 und geben Sie an, ob er zu- oder wegfliessend ist! A 99 zufliessend I 2 I 4 I 1 I 5 I 3 I 2 = 210A I3 = 187A I4 = 120A I5 = 178A

7 Seriewiderstände Wieviele gleichgrosse Wiederstände muss man in Reihe schalten, damit bei einer Speisespannung von 110 V an jedem Widerstand eine Spannung von 5,5V herrscht? 20

8 Verteiler-Klemme Einer Klemme fliessen folgende Ströme zu: I1 = 12, 1A, Skizze: I2 = 9, 3A, I3 = 48, 2A, während Ströme von I 4 = 76, 1A und I5 = 17, 8A wegfliessen.,3a 24 zufliessend Wie gross ist der Strom im sechsten Draht? Fliesst er weg oder zu?

9 Voltmeter Messbereichserweiterung Mit einem Voltmeter mit dem Messbereich messen können. 0,3V will man maximal 60 V Berechnen Sie die Spannung, welche der Vorwiderstand bei Vollausschlag verbrauchen muss (Skizze der Schaltung verlangt R M, R V )! 59,7V

10 ,3A Alternator Zündung Beleuchtung Alternator Der Alternator eines Autos liefert einen Strom von 24,2A, davon werden 3,6A für die Zündung, 9,8A für die Beleuchtung und 5,5A für den Scheibenwischermotor verbraucht. Scheibenwischer- Motor Batterie (Akkumulator) G M Welcher Strom fliesst zur Batterie? (Skizze der Schaltung verlangt I A,, I Z, I B, I S und I Bat )!

11 Klemmenspannungen Welche Spannung herrscht zwischen den Klemmen 2 und 3? Beschreiben Sie den Lösungsansatz mit der Maschenregel dabei ist die Spannung U 23 in der Skizze vorher einzuzeichnen! 30 V 3 2 U 21 = 110V U31 = 80V U 21 U 31 1

12 Transistor An einem Transistor werden folgende Ströme gemessen: 80,885mA I B p n I C I B = 115µA I E = 0, 081A Transistoren Der Begriff Transistor ist eine Kurzform des englischen Transfer Resistor. n I E Bestimmen Sie den Kollektorstrom ( I C )! npn Bipolartransistoren werden in npnund pnp-typen unterteilt. Die Buchstaben geben die Reihenfolge und den Dotierungstyp der Schichtung an. Somit bildet ein Bipolartransistor im Wesentlichen immer zwei gegeneinander geschaltete pn-übergänge (ähnlich dem in einer pn-diode). Die drei Anschlüsse werden Kollektor (C, collector) Basis (B, base) und Emitter (E, emitter) genannt. pnp Um sich die Pfeilrichtung des Schaltzeichens besser merken zu können, gibt es einen einprägsamen Spruch: Tut der Pfeil der Basis weh, handelt sich s um pnp. Leistungs- Transsistor Leistungstransistor vom Typ 2N3055 im TO-3-Gehäuse, durch eine Glimmerscheibe elektrisch isoliert auf einem Aluminium-Kühlkörper aufgeschraubt.

13 Klemmenspannung Batterie Wie gross muss die Spannung der Batterie im skizzierten Fall sein? 30 V 75 V + U 1 U 2 U 3 5V 10V 15V 20V 25V Berechnen Sie die Batteriespannung, wenn die Schaltung durch zwei weitere Seriewiderstände erweitert wird! + U 1 U 2 U 3 5V 10V 15V 20V 25V

14 Spannungsteiler Berechnen Sie die Ströme I 1 und I 2! + I 2,54A 8,21A U 1 I 3 U 2 U 3 - I 4 I 2 I = 8, 21A I 5, 67A 3 =

15 Massewiderstand Ein Massewiderstand ( U = 18V ) mit 12 Abgriffen ist wie gezeichnet angeschlossen. Wie gross ist U 1! U 10,5V U 1

16 Grossknoten - Leiternetz Im dargestellten Leiternetz sind die Ströme I 1, I 2, I 3 und I 4 zu bestimmen! 920A 155 A 781 A 139 A 392 A a I 2 I 3 I 4 b 211A d 72A 83A c I 1 Für die Berechnung der Ströme ist jeweils der Knotensatz aufzuschreiben.

17 Maschensatz Berechnen Sie die Spannung am Widerstand R 2 ( U1 = 1, 2V, U 3 = 4, 5V )! 3,3V U 1 R 2 U 3 Maschenregel aufschreiben ist Pflicht.

18 Knotensatz Berechnen Sie den Strom I in Richtung und Grösse!,5A 16 wegfliessend I 2 I 3 I 1 I 4 I I 30, 2A 1 = I 13, 5A 2 = I 14, 8A 3 = I 12, 4A 4 = (Knotenregel aufschreiben ist Pflicht)

19 Maschensatz Es sind die Spannungen U und U 4 zu berechnen! 14 V 5 V + U U 1 U 2 U 3 U 4 (Neue Skizze mit Werten und Maschen eintragen, sowie Maschregeln aufschreiben ist Pflicht) - U1 = 3V, U 2 = 11V, U 3 = 6V

20 Knotensatz Bestimmen Sie die Ströme I 1, I 2 und I 3! 88mA I 1 I 3 I 2 301mA 11 ma 224 ma 312 ma 77mA (Knotenregeln aufschreiben ist Pflicht)

21 Maschensatz Aus der gegebenen Angaben sind die Spannungen U 2, U5 und U 6 zu bestimmen ( U = 60V )! U 1 U 4 39 V 23 V 7 V + U U 2 U 5 U 6 U1 = 12V, U 3 = 9V, U 4 = 16V, U 7 = 16V U 3 U 7

22 Verbraucher eines Autos Bei stehendem Motor sind bei einem Auto folgende Verbraucher eingeschaltet, die die nachfolgenden Ströme aufnehmen: 12,92A 2 Abblendleuchten je 3,33 A 2 Standleuchten je 0,33 A 2 Schlussleuchten je 0,4 A 2 Nummernleuchten je 0,4 A 4 Instrumentenleuchten je 0,25 A 1 Innenraumleuchte 0,5 A 1 Radioapperat 2,5 A Alternator G Laderegler Gen Bat Wie gross ist der der Batterie entnommene Strom? (Machen Sie eine Skizze der Schaltung) Abblendleuchte Standleuchte Schlussleuchte Nummernleuchte Innenraumleuchte Batterie (Akkumulator) Radioapparat

23 Serieschaltung Heizung Wie gross sind die Spannungen an den zwei, hintereinandergeschalteten Heizspiralen einer Kochplatte, wenn die angelegte Spannung von U = 400V im Verhältnis 1 : 3, 5 aufgeteilt werden. 88,88V 311,1V U 1 U 2 U

24 Parallelschaltung Heizung In einer Schaltung zweier nebeneinander geschalteter Widerstände sind folgende Grössen bekannt: 127,9Ω 2,388A + U I I 1 I 2 U 1 U 2 R 1 = 72Ω I 2 = 0, 86A U = 110V - Berechnen Sie den Widerstand R 2 und den Gesamtstrom!

25 Parallele Widerstände Wieviele 1,6kΩ -Widerstände muss man parallel schalten, um an einer Spannung von 230 V einen Strom 3,45A zu erhalten? 24

26 Gemischte Schaltung Welche Spannung muss an die gegebene Schaltung angelegt werden, wenn alle Widerstände 44 Ω besitzen? 71,28V + R 1 U R 2 - I R 3 I = 1, 08A

27 Gemischte Schaltung U 1 U 3 U 4 Berechnen Sie die Spannung an den Einzelwiderständen, soweit sie nicht gegeben sind! 3 V 9 V 0 V U U 7 U 2 U 5 U 6 U = 12V U3 = 3V U5 = 3V U6 = 6V

28 28 Serieschaltung Gegeben ist der skizzierte Spannungsteiler. 1 : 2 12 V 24 V U 0 = 36V R i = 0Ω R =1000Ω R 1 2 = 2000Ω a) In welchem Verhältnis stehen die Spannungen U 1 und U 2 zueinander? b) Wie gross ist die Spannung U 1? c) Wie gross ist die Spannung U 2?

29 29 Gemischte Schaltung In der skizzierten Schaltung sind alle Widerstände gleich gross. 50 V R = 200Ω, U 550V 1 = Wie gross ist die Spannungen U 2?

30 TG Frage Was verstehen Sie unter den Kirchhoffschen Gesetzen! Vorschrift Literatur Antwort Knotenregel I2 (6-40) (6-36) I1 I3 Bild Maschenregel U = + U1 U 2 [V ] TG (6-41) Frage Was verstehen Sie unter der Maschenregel? Machen Sie eine Skizze mit zwei Widerständen in Serie? Vorschrift Literatur Antwort Die Summe der Speisungen ist gleich der Summe der verbrauchten Spannungen. I R1 I1 R2 I2 U1 U2 Bild U U = U1 + U 2 [V ] TG Frage Vorschrift Literatur Antwort TG Frage Vorschrift Literatur Antwort