Alle Aufgaben. LfdNr 1 Aufgabe

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1 Alle n LfdNr 1 Ein Elektrogerät mit einem Listenpreis von 970,-- soll wegen kleiner Lackfehler für 930,-- verkauft werden. Es werden dem Käufer hierauf noch 3 % Skonto gewährt. Um wieviel Prozent gegenüber dem Listenpreis hat der Kunde das Gerät günstiger erworben? LfdNr 2 Zu einem abgelegenen Wohnhaus führt eine Wechselstromleitung aus Kupfer mit einem Querschnitt von 16 mm2 und einer Länge von 120 Meter. Wie groß ist der Widerstand dieser Leitung? LfdNr 3 Eine Steigleitung hat folgende Maße: 4 * 16 mm² von 10,5 m Länge (Spezifisches Gewicht = 8,9 Kg/Kubikdezimeter). Wie groß ist das Kupfergewicht der Steigleitung? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 1 von 74

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3 Alle n LfdNr 4 In einer Parallelschaltung von drei Widerständen soll der Gesamtwiderstand 45 Ohm betragen. Ein Widerstand hat 180 Ohm und der zweite Widerstand hat 100 Ohm. Wie groß muß der dritte Widerstand sein? LfdNr 5 Für einen Projektor 500 W / 220 Volt soll ein Vorwiderstand bestimmt werden, mit welchem die Netzspannung von 231 V auf die Nennspannung. herabgesetzt wird! Wie groß muß der Widerstandswert sein? Welche Leistung muß der Widerstand in Wärme umsetzen können? LfdNr 6 Ein 1,4 kw Wechselstrommotor mit den technischen Daten: Cos Phi = 0,80, Eta = 0,70, wird an 220 Volt betrieben. Welchen Nennstrom nimmt der Wechselstrommotor bei den angegebenen Daten auf? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 2 von 74

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5 Alle n LfdNr 7 Ein Büro von 6 m * 8 m Grundfläche soll eine Beleuchtungsstärke von 250 lx erhalten. Wieviel Leuchtstofflampen P = 65 W mit einem Lichtstrom von 3800 lm sind erforderlich, wenn ein Beleuchtungswirkungsgrad von 0,33 angenommen wird? LfdNr 8 Eine Spule mit einem Wirkwiderstand von 40 Ohm und einer Induktivität von 0,35 H soll an eine Spannung von 220 Volt 50 Hz angeschlossen werden. Welcher Strom ist zu erwarten? LfdNr 9 Auf dem Leistungsschild eines 5 kw Drehstrommotors für 380 V ist der Nennstrom mit 10,5 A angegeben. Der Motor wurde im Betrieb so hoch belastet, daß er Nennstrom aufnahm. Dabei zeigte ein Leistungsmesser 5,9 kw an. Wie groß sind Eta, cos Phi und Q? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 3 von 74

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7 Alle n LfdNr 10 Eine 40 W Leuchtstofflampe für 220 V / 50 Hz nimmt mit Vorschaltgerät eine Leistung von 49 W auf. Der Strom beträgt hierbei 0,44 A. Welche Kapazität müßte der Kompensationskondensator haben, wenn der cos Phi auf 1 verbessert werden sollte. LfdNr 11 Der Heizleiterwerkstoff NiCr3020 hat einen spezifischen Widerst. von 1,04 Ohm*mm²/m. die Stromdichte soll 20 A/mm² nicht überschreiten. ein Heizleiter aus diesem Werkstoff ist 2,5 mm breit und 0,2 mm dick, l = 18 m. Wie groß ist der Widerstand?, Wie hoch ist der maximale Strom? LfdNr 12 Eine Deckenleuchte hat zwei Strompfade mit je drei parallel geschalteten Glühlampen 220V / 25 W. Bei Nennbetrieb hat jede Lampe einen Widerstand von 1940 Ohm. Berechne den Ersatzwiderstand eines Strompfades und die Stromaufnahme der Lampe! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 4 von 74

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9 Alle n LfdNr 13 Zwei Glühlampen 6 V / 15 W sind in Reihe an 12 V angeschlossen. Eine der beiden Lampen ist durchgebrannt und wird durch eine Glühlampe 6 V / 25 W ersetzt. Welche Folge hat diese Maßnahme. Begründen Sie Ihre Meinung durch Rechnung. LfdNr 14 Die Wassertemperatur im Zulauf eines Durchlauferhitzers beträgt 12 Grad K. Es sollen 25 l Wasser in 5 min. auf 62 Grad K erwärmt werden. Der Wirkungsgrad beträgt 97 %. Berechne: 1. Die Nutzwärme; 2. Die Leistungsaufnahme! LfdNr 15 Eine Schützspule nimmt bei Anschluß an 220 V/50 Hz eine Wirkleistung von 4 W auf. es fließt ein Strom von 42 ma. Berechne: 1. den Leistungsfaktor; 2. die Blindleistung! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 5 von 74

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11 Alle n LfdNr 16 Die Wirkleistungsaufnahme einer Leuchtstofflampe 220V / 65 W beträgt mit Drosselspule 78 W. In der Zuleitung fließt ein Strom von 0,7 A. durch Parallelkompensation soll der Leistungsfaktor auf 0,95 gebracht werden. Welche Kapazität ist erforderlich? LfdNr 17 Der Schleifenwiderstand eines Steckdosenstromkreises soll ermittelt werden. Folgende Werte werden gemessen: Uo = 228 V; UL = 225 V I = 6,5 A. Wie groß ist der Kurzschlußstrom?; Wie groß ist der Schleifenwiderstand? LfdNr 18 In der Schaltung (Bild) zeigt der Spannungsmesser die Spannung 18 V; Uges = 60 V; IR2 = 2 A; R3 =42 Ohm. Wie groß sind R 1 und R 2? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 6 von 74

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13 Alle n LfdNr 19 Ein Gleichstrommotor 30 kw 500 V nimmt einen Nennstrom von 80 A auf. Der Motor soll über eine 60 m lange Cu-Leitung an das Netz angeschlossen werden. Wie groß muß der zu verlegende Querschnitt sein, wenn der Spannungsabfall 3 % nicht übersteigen soll. LfdNr 20 Eine Reflektorleuchte erzeugt einen Lichtstrom von 800 lm und beleuchtet eine 1,8 m² große Fläche. Wie groß ist die mittlere Beleuchtungsstärke auf der Fläche in lx? LfdNr 21 R1 = 100 kohm; R2 = 47 kohm; R3 = 15 kohm; Uges = 60 V. Ermitteln Sie den Wert von U2 bei: 1. geöffnetem Schalter und 2. geschlossenem Schalter! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 7 von 74

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15 Alle n LfdNr 22 Ein 80 Liter Speicher mit 4kW Nennleistung und Eta = 0,97 Wärmewirkungsgrad soll Wasser von 12 C auf 85 C erwärmen! Welcher Zeit benötigt er? LfdNr 23 Ein Heizgerät 400 W /220 V wird über eine 100 m lange Verlängerungsleitung (Cu 3 * 1,5 mm2) an eine Schukosteckdose angeschlossen. Wie groß ist die Spannung am Heizgerät? Wie hoch ist der Spannungsfall in %? LfdNr 24 Über eine 215 m lange Drehstromleitung soll bei U = 380 V eine Leistung von 20 kw bei einem cos Phi von 0,8 übertragen werden. Welcher Querschnitt ist bei 3 % Spannungsfall zu verlegen? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 8 von 74

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17 Alle n LfdNr 25 Ein Wechselstrommotor gibt bei U = 220 V, cos Phi = 0,74, Eta = 0,71 eine Leistung von 1,47 kw ab. Wie groß ist die Stromaufnahme? LfdNr 26 Ein Drehstrommotor mit einer Nennleistung von 16 kw nimmt bei U = 380 V einen Strom von 36 A auf. Sein Wirkungsgrad ist 0,8. Berechne: 1. die aufgenommene Scheinleistung. 2. den Leistungsfaktor! LfdNr 27 Ein Lagerraum mit 72 m² Grundfläche soll ausgeleuchtet werden. Der Beleuchtungswirkungsgrad wird mit 25 % angenommen. Wie groß ist die Beleuchtungsstärke, wenn acht Leuchtstofflampen 36 W /220 V mit je 3450 lm installiert werden? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 9 von 74

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19 Alle n LfdNr 28 Bei einem Zuschlag von 25 % auf den Stundenlohn beträgt der Mehrverdienst [durch Überstunden] DM 3,15 pro Stunde. Wie hoch ist der normale Stundenlohn? LfdNr 29 Zur Beleuchtung einer Hofeinfahrt wird eine Leuchte mit einer 75 W-Lampe installiert. Sie ist jeden Tag zwischen Uhr und 6.00 Uhr am folgenden Morgen eingeschaltet. Wie hoch sind die monatlichen Kosten, wenn der Preis für 1 kwh DM 0,16 beträgt? LfdNr 30 Ein Drehstromtrafo 6 kv/0,4 kv ist bei einem cos Phi von 0,84 mit 12 kw belastet. Sein Wirkungsgrad beträgt 0,96. Wie groß sind a) die aufgenommene Wirkleistung?; b) die abgegebene Scheinleistung?; die Leiterstromstärke auf der Unterspannungsseite? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 10 von 74

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21 Alle n LfdNr 31 Ein Raumheizgerät, 1500 W/220 V, ist täglich 4 h eingeschaltet. Berechne den Arbeitsverbrauch pro Jahr und pro Monat (1 Monat = 30 Tage). Wie hoch sind die monatlichen Energiekosten, wenn der Preis pro kwh 0,20 DM beträgt? LfdNr 32 Ein Trafo 250 VA Nennleistung ist bei einem cos Phi = 0,7 voll belastet. Seine Eisenverluste betragen 10 W, die Wicklungsverluste 15 W. Wie groß ist Eta? LfdNr 33 Ein Drehstrommotor nimmt an einer Leiterspannung von 380 V bei einem cos Phi = 0,83 einen Strom von 8,7 A auf. Berechne die aufgenommene Wirkleistung. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 11 von 74

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23 Alle n LfdNr 34 Ein Drehstrommotor, mit den Leistungsdaten: 30 kw Dreieck; 58,2 A; wird mit Nennlast betrieben. Ein zur Kontrolle in die Zuleitung geschalteter Leistungsmesser zeigt 34,1 kw an. Berechne: Eta, die Scheinleistung, den cos Phi und die Blindleistung! LfdNr 35 Ein Wechselstrom-Generator erzeugt eine Wechselspannung mit f = 400 Hz und wird mit einer Drehzahl n = /min angetrieben. Wieviel Pole besitzt der Generator? LfdNr 36 Eine Leuchtstofflampe hat an 220 V/50 Hz eine Leistungsaufnahme mit Vorschaltgerät von 52 W. Der Strom beträgt 0,535 A. Der cos Phi soll auf 0,95 verbessert werden. Berechne den cos Phi, die kompensierte Blindleistung und die Kapazität des Kondensators. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 12 von 74

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25 Alle n LfdNr 37 Bei einem Verbraucher liegt ein Warmwasserbedarf (Temperatur = 60 ) von 150 l vor. Die Nennlei-stung des Warmwasserspeichers beträgt 6 kw, sein Wirkungsgrad = 0,99. Das Kaltwasser hat 10. Berechne: die el. Arbeit (4187 Ws/kg*K), die Aufheizzeit. LfdNr 38 Ein Büroraum (Neuanlage) 35 m² wird durch 6 Leuchtstofflampen mit einem Lichtstrom von 3200 Lumen je Lampe beleuchtet. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 0,55. Wie groß ist die Beleuchtungsstärke? LfdNr 39 Drei Heizwiderstände eines Ofens sind im Stern an das Drehstromnetz 380 /220 V angeschlossen. Jeder Widerstand hat einen Wert von 12,1 Ohm. Wie groß ist a) die Stromstärke je Leiter? b) die Strangleistungen? c) die Nennleistung? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 13 von 74

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27 Alle n LfdNr 40 Eine Cu- Leitung führt zu einem Verbraucher, der 15 m vom Zähler entfernt ist (U = 220 V/50 Hz). Der Spannungsfall an der Leitung darf höchstens 1,5 % betragen. Es fließt ein Strom von 10 A, der cos Phi beträgt 0,8. Berechne den Leiterquerschnitt! LfdNr 41 Die an 220 V betriebene Zuleitung einer Beleuchtungsanlage hat eine Länge von 100 m. Der Strom beträgt 15 A. Die Zuleitung hat einen Querschnitt von 4 mm² - Cu. Berechne: die Spannung an der Beleuchtungsanlage, den erforderlichen Querschnitt bei 3 % zul. Spannungsabfall. LfdNr 42 In der Schaltung nach Bild 1 soll der Nennstrom (2A) der Lampe fließen. Wie groß muß Rx sein, damit durch die Lampe der Nennstrom fließt?. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 14 von 74

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29 Alle n LfdNr 43 In einem Dreifamilienhaus werden folgende Werte ermittelt: Wohnung 1 = 15 kw, Wohnung 2 = 27 kw, Wohnung 3 = 30 kw und Allgemein = 9 kw. U = 220/380 V. Berechne den Strom in der Zuleitung! Bedingungen: symm. Belastung, Gleichzeitigkeitsfaktor = 0,3 und cos Phi = 1. LfdNr Notleuchten 8 W in einer 24 Volt Anlage können bei Netzausfall aus einem Akku 3 Stunden versorgt werden. Die Anlage wird durch drei zusätzliche Leuchten gleicher Art erweitert. Nach welcher Zeit ist der Akku bei Netzausfall entladen? LfdNr 45 Ein 80 l- Boiler hat einen Anschlußwert von 3 kw an 220 V/50 Hz, Eta = 65 %. Die Wassertemperatur beträgt 12 K (CW = 4,19 kj/kg * K). Berechne: die in 2 Stunden aufgenommene Stromwärme und die Nutzwärme in kj, die Temperatur des Wassers nach 2 Stunden. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 15 von 74

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31 Alle n LfdNr 46 Ein Büro l = 11 m, b = 4 m, h = 3 m, soll mit 58 W- Leuchtstofflampen bestückt werden. Lichtstrom je Lampe = 5000 lm. Die Beleuchtungsstärke soll 500 lx betragen. Berechne bei Eta = 0,5 sowie 25 % Alterungszuschlag: den Gesamtlichtstrom, die Anzahl der Lampen. LfdNr 47 Der Wirkwiderstand einer Leuchtstofflampe mit Vorschaltgerät beträgt R = 245 Ohm, der induktive Blindwiderstand Xl = 420 Ohm. Die Anschlußspannung ist 220 V / 50 Hz. Berechne: a) den Scheinwiderstand; b) den Leistungsfaktor; c) die Wirkleistungsaufnahme. LfdNr 48 Ein Drehstrommotor mit einer Nennleistung von 16 kw nimmt bei U = 380 V einen Strom von 36 A auf. Sein Wirkungsgrad ist 0,8. Berechne: 1. die aufgenommene Scheinleistung. 2. den Leistungsfaktor! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 16 von 74

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33 Alle n LfdNr 49 Die Nennleistung eines Gerätes beträgt 1250 W. Um wieviel Watt wird sie größer oder kleiner, wenn die Betriebsspannung um 6 % steigt? LfdNr 50 Ein Wechselstromgenerator, läuft mit 750 1/min und besitzt 8 Pole. Welche Frequenz liefert er? LfdNr 51 Ein Tauchsieder erwärmt innerhalb von 10,5 min 1,2 kg Wasser von 22 K auf 100 K? (Verluste vernachlässigt). Die spez. Wärmekap. von Wasser ist 4,19 kj/(kg* K) Welche Leistung muß der Tauchsieder haben? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 17 von 74

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35 Alle n LfdNr 52 Eine Spule nimmt bei 24 V Gleichspannung sowie bei 60 V/50 Hz Wechselspannung jeweils einen Strom von 2 A auf. Wie groß ist die Induktivität L (in mh) der Spule? LfdNr 53 (Bild). Strommesser = 0,18 A; Spannung = 85 V; Leistungsmesser = 5,5 W! Wie groß ist die Blindleistungsaufnahme der Spule? LfdNr 54 In der Zuleitung eines Drehstrommotors fließt ein Strom von 7,2 A. Der Leistungsfaktor ist 0,8. Die Netzspannung beträgt 380/220 V! Wie groß ist die Scheinleistung? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 18 von 74

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37 Alle n LfdNr 55 Lt. Bild. Wie groß ist in der dargestellten Transistorschaltung R1? LfdNr 56 Lt. Bild. Wie groß ist die Spannung U2 in der abgebildeten Schaltung? LfdNr 57 Ein Motor mit den Nenndaten U = 500 V; P = 15 kw; cos Phi = 0,87; n = /min; f = 50 Hz; Eta = 0,92, läuft unter Nennlast! Welchen Strom nimmt der Motor auf? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 19 von 74

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39 Alle n LfdNr 58 Eine 28 m lange Installationsleitung 3*1,5 mm² NYM dient als Zuleitung für einen Wechselstromver-braucher. Die Leitung wird mit 8,5 A belastet. Wie groß ist die Spannung auf der Leitung? LfdNr 59 In einem Haushalt sind eine Anzahl verschiedener E-Geräte in Betrieb. Die Zählerscheibe des Zählers (cz = 75 1/kwh), macht in einer Minute 25 Umdrehungen. Wie groß ist die Gesamtleistung? Berechne die elektrische Arbeit in der angegebenen Zeit. LfdNr 60 Drei Heizwiderstände eines Durchlauferhitzers sind in Dreieckschaltung an das Netz 380/220 V angeschlossen. Jeder Heizwiderstand hat einen Wert von 24,1 Ohm. Wie groß sind a) die Strangströme; b) die Leiterströme; c) die Strangleistung; d) P- Gesamt Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 20 von 74

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41 Alle n LfdNr 61 Ein Büroraum (Neuanlage) 35 m² wird durch 6 Leuchtstofflampen mit einem Lichtstrom von 3200 Lumen je Lampe beleuchtet. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 0,55. Wie groß ist die Beleuchtungsstärke? LfdNr 62 Ein vierpoliger Kondensatormotor hat die Nenndaten P = 1,5 kw; U = 220 V; f = 50 Hz; I = 13,5 A; cos Phi = 0,68; n = / min. Welchen Wirkungsgrad hat der Motor?; Wie groß ist der Schlupf? LfdNr 63 Ein Zähler mit der Konstanten 600 / kwh macht in sechzig Sekunden acht Umdrehungen, wenn ein Verbraucher von 220 V /750 W angeschlossen wird. Zeigt der Zähler richtig an? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 21 von 74

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43 Alle n LfdNr 64 Der Stundenlohn eines Gesellen wurde von 9,82 auf 10,16,-- erhöht. Wieviel Prozent beträgt die Lohnerhöhung? LfdNr 65 Drei Heizwiderstände eines Ofens sind im Stern an das Drehstromnetz 380 /220 V angeschlossen. Jeder Widerstand hat einen Wert von 12,1 Ohm. Wie groß ist a) die Stromstärke je Leiter? b) die Strangleistungen? c) die Nennleistung? LfdNr 66 Ein 2 kw Drehstrommotor besitzt einen Wirkungsgrad von 0,8 und einen Leistungsfaktor von 0,75. Wie hoch sind die Kosten des Blindstromverbrauchs im Jahr (300 Arbeitstage), wenn er täglich 5 Std. in Betrieb ist und 1 kvarh 0,10,-- kostet? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 22 von 74

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45 Alle n LfdNr 67 Die Zuleitung eines Drehstrommotors mit den Daten 12 kw; 380 V; cos Phi = 0,78; Eta = 0,84 ist mit der Länge 90 m herzustellen. Der Zulässige Spannungsunterschied ist 3%. Wie groß muß der Cu-Querschnitt der Leitung sein? Welcher Querschnitt ist zu wählen? LfdNr 68 Das Leistungsschild eines Drehstrommotors enthält folgende Angaben: Pab = 5,5 kw; U = 380 V; cos Phi = 0,84; eta = 85 %. Die Angabe der Nennstromstärke ist unleserlich. Berechne die Nennstromstärke! LfdNr 69 Ein Spannungsmeßgerät hat bei dem Meßbereich 300 V die Güteklasse 1,5. Wie groß kann a) der zulässige Fehler sein; b) der wahre Wert sein, wenn der Zeiger bei 90 V steht? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 23 von 74

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47 Alle n LfdNr 70 Ein Saal hat die Maße 10 * 7,6 m, er soll mit 58 W Leuchtstofflampen mit je 5400 lm so beleuchtet werden, daß sich eine Beleuchtungsstärke von 500 lx ergibt. Ein Verlustfaktor von 0,8 soll berücksichtigt werden. Berechne a) den Lichtstrom; b) die Zahl der Lampen! LfdNr 71 In einem Heißwasserspeicher sollen 200 Ltr. Wasser in der Zeit von 22 Uhr bis 6 Uhr von 15 K auf 77 K erwärmt werden. Der Speicher hat einen Wirkungsgrad von 90 %. Berechne den Anschlußwert. C Wasser = 4,2 kj/kg*k LfdNr 72 Eine Schützspule nimmt bei Anschluß an 220 V, 50 Hz, eine Wirkleistung von 4 W auf. Es fließt ein Strom von 42 ma. Berechne a) den Leistungsfaktor; b) die Blindleistung der Spule. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 24 von 74

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49 Alle n LfdNr 73 Eine Batterie hat eine Urspannung von 4,5 V. Ihr Innenwiderstand beträgt 0,9 Ohm. Wie groß ist der Kurzschlußstrom? LfdNr 74 Die Zählerscheibe eines Zählers mit der Zählerkonstanten Cz = /kWh dreht sich 78 mal in 2 Min. Welche Leistung hat die angeschlossene Bügelmaschine? LfdNr 75 Ein Zeichensaal 12 * 7 m soll mit Leuchtstofflampen 58 W, Warmton de Luxe, Lichtstrom je Lampe 5200 lm, beleuchtet werden. Die Beleuchtungsstärke soll 500 lx betragen. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 0,4. Berechne die Anzahl der benötigten Lampen! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 25 von 74

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51 Alle n LfdNr 76 Ein Drehstrommotor, mit den Leistungsdaten: 30 kw Dreieck; 58,2 A; wird mit Nennlast betrieben. Ein zur Kontrolle in die Zuleitung geschalteter Leistungsmesser zeigt 34,1 kw an. Berechne: Eta, die Scheinleistung, den cos Phi und die Blindleistung! LfdNr 77 In einem 80 l Heißwasserspeicher soll das Wasser in der Zeit von Uhr bis 6.00 Uhr von 12 K auf 92 K erwärmt werden. Der Speicher hat einen Wirkungsgrad von 93 %. Berechnen Sie den Anschlußwert des Heißwasserspeichers. LfdNr 78 Eine Halle soll über ein Cu-Kabel an ein 200 m entferntes Drehnetz 380 V angeschlossen werden. Der Anschlußwert beträgt 6 kw; cos Phi=1. Der Spannungsfall soll 3 % nicht übersteigen. Gesucht: a) die Spannung am Verbraucher b) den Mindestquerschnitt c) den Nennquerschnitt Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 26 von 74

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53 Alle n LfdNr 79 Mit einem umschaltbaren Drehspulinstrument (100 ua, 1580 Ohm) sollen der Spannungsbereich 25 V und der Strombereich 250 ma realisiert werden. Geben sie die Größe der erforderlichen Vor- bzw. Nebenwiderstände an. LfdNr 80 Das Relais in der Schaltung hat einen Widerstand von R1 = 100 Ohm. Auf welchen Widerstandswert muß das Potentiometer R2 eingestellt werden, wenn R3 = 500 Ohm beträgt und das Relais bei 50 ma anzieht. Uges = 60 V. LfdNr 81 Eine Induktivität von 0,3 H, ein Kondensator mit 30 uf und ein ohmscher Widerstand, R = 200 Ohm, liegen an 220 V Wechselspannung 50 Hz. Welche Stromstärke fließt in der Zuleitung? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 27 von 74

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55 Alle n LfdNr 82 Aus Versehen wird von einer Person (Rk = 2000 Ohm), die auf einem PVC-Boden (Rst = 200 kohm) steht, der Spannungsführende Leiter (U = 220 V) berührt. Gesucht: a) die Berührungsspannung UB?; b) die Berührungsspannung UB bei Rst = 12 kohm?; c) Wie groß ist jeweils der Fehlerstrom IF? LfdNr 83 In einer el. Anlage mit Fehlerstromschutzschalter (FI) (Delta I = 1 A) steigt Die Berührungsspannung UB in nicht zul. Weise auf 85 V an. Der Erdungswiderstand RE beträgt 120 Ohm. Wie groß ist der Fehlerstrom IF?; Welchen Fehlerstrom müßte der FI haben, damit Bestimmungsgemäß abgeschaltet wird? Wie hoch kann nach Tausch des FI die Berührungsspannung UB maximal werden? LfdNr 84 Eine Leuchtstofflampe mit Vorschaltgerät wird an eine Spannung U = 220 V / 50 Hz gelegt. es fließt der Strom I = 0,3 A. der Leistungsfaktor = 0,7. Berechne: a) die Scheinleistung; b) die Wirkleistung; c) die Spannung an der Lampe. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 28 von 74

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57 Alle n LfdNr 85 Auf der Sekundärseite eines Kleintrafos fließt ein Strom I2 = 0,6 A. Dabei wird dem Netz 220 V / 50 Hz ein Strom I1 = 80 ma entnommen. Wie groß ist die Sekundärspannung U2, wenn der Trafo einen Wirkungsgrad = 0,852 hat? LfdNr 86 Die Spannung an einem Spannungsteiler, R1 = 20 kohm, R2 = 30 kohm, soll über R2 mit einem Spannungsmesser (Ri = 60 kohm) gemessen werden (Uges = 100 V). Wie groß ist die angezeigte Spannung?; Welche Spannung liegt ohne Meßgerät an R2? LfdNr 87 Ein 80 Liter-Speicher mit einem Wirkungsgrad von 90 % und einem Anschlußwert von 3,4 kw wird 45 Minuten eingeschaltet. Welche Endtemperatur erreicht das Wasser, wenn die Anfangstemperatur 8 K beträgt? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 29 von 74

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59 Alle n LfdNr 88 Ein Verkaufsraum, 12 m lang, 6 m breit und 4 m hoch, soll eine Beleuchtung mit der Beleuchtungsstärke 150 lx erhalten. Der Beleuchtungswirkungsgrad = 0,45. Wieviel Leuchtstofflampen (Phi = 2200 lm) sind notwendig? LfdNr 89 Ein Wechselstrommotor (Pn = 2kW; Eta = 0,85) nimmt an 220 V einen Strom von 15 A auf. Berechne: a) die Größe des Kompensationskondensators, wenn auf cos Phi 0,95 ind. kompensiert werden soll. b) den Strom nach der Kompensation? LfdNr 90 Ein Elektroinstallateur kauft 10 Ringe 100 m NYM-J 3*1,5 mm² bei seinem Großhändler ein. Er bezahlt dafür einen Preis von DM pro Ring, inklusive Mehrwertsteuer. Wie groß ist die Mehrwertsteuer pro Ring? Wie hoch ist die Mehrwertsteuer insgesamt? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 30 von 74

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61 Alle n LfdNr 91 Das Typenschild eines Motors zeigt folgende Daten: 220 / 380 V; 50 Hz; eta 0,8; cos phi = 0,9. Die Maschine wird in Dreieckschaltung mit 10 kw belastet. Welchen Strom entnimmt der Drehstrom-Asynchronmotor dem Netz? LfdNr 92 In einem Großraumbüro sollen 20 Nl-Lp.-58 Watt angeschlossen werden. Zusätzlich verbraucht das Vorschaltgerät jeder Lampe 11 Watt. Berechnen Sie die Stromaufnahme bei a) cos Phi = 0,4; b) cos Phi = 1. LfdNr 93 Von einem Zähler wird eine 3-adrige Leitung (Cu), Länge = 35 m, zu einem Heißwassergerät gelegt. Welcher Querschnitt muß mind. gelegt werden, wenn die Nennleistung 4 kw beträgt und der Spannungsfall nicht mehr als 3 % der Nennspannung. (220V) betragen darf. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 31 von 74

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63 Alle n LfdNr 94 Ein Kunde kauft ein Elektrogerät zu einem Verkaufspreis von DM 125,--. Auf den Verkaufspreis bekommt er einen Rabatt von 30 %. Wie hoch ist die Mehrwertsteuer, die er zahlen muß (14 % Mehrwertsteuersatz)? LfdNr 95 Ein el. Ofen besteht aus drei gleichen Heizwiderständen, die in Dreieck an 380 V liegen und zusammen 18 kw aufnehmen. Berechne: a) R1; R2; R3, b) Rges., wenn L1 ausfällt, c) Die Leistung bei Ausfall von L1. LfdNr 96 In einem 80 l Heißwasserspeicher soll das Wasser in der Zeit von Uhr bis 6.00 Uhr von 12 K auf 92 K erwärmt werden. Der Speicher hat einen Wirkungsgrad von 93 %. Berechnen Sie den Anschlußwert des Heißwasserspeichers! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 32 von 74

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65 Alle n LfdNr 97 Eine Glimmlampe braucht bei der Betriebsspannung von 140 V den Strom 1,6 ma. Welcher Vorwiderstand ist zur Strombegrenzung bei 220 V nötig? LfdNr 98 Der Wirkwiderstand einer Leuchtstofflampe mit Vorschaltgerät beträgt R = 245 Ohm, der induktive Blindwiderstand Xl = 420 Ohm. Die Anschlußspannung ist 220 V / 50 Hz. Berechne: a) den Scheinwiderstand; b) den Leistungsfaktor; c) die Wirkleistungsaufnahme. LfdNr 99 Zur Bestimmung einer Induktivität wurden folgende Werte gemessen: Gleichstromwiderstand 8,5 Ohm; Bei 6 V /50 Hz fließen 0,45 A. Bestimmen Sie den Blindwiderstand. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 33 von 74

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67 Alle n LfdNr 100 Das Leistungsschild eines Drehstrommotors enthält folgende angaben: P = 15 kw; U = 380 V; cos Phi = 0,83; Eta = 0,79. Auf welchen Nennstrom ist der Motorschutzschalter einzustellen? LfdNr 101 Die Widerstände R1 = 15 Ohm, R2 = 45 Ohm, sind in Reihe geschaltet. Parallel dazu liegt R3 = 120 Ohm. Iges = 6 A. Berechne: a) den Ersatzwiderstand; b) die Gesamtspannung; c) die Teilspannungen. LfdNr 102 R1 = 560 Ohm; R2 = 160 Ohm; R3 = 400 Ohm; U = 256 V-; Rim = 2000 Ohm. Welche Spannung wird vom Spannungsmesser angezeigt, wenn der Schalter geschlossen ist (Bild). Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 34 von 74

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69 Alle n LfdNr 103 Schaltet man an eine Spannungsquelle einen Widerstand von 100 Ohm, so liegen an diesem 11,5 V. Ersetzt man diesen durch einen 50 Ohm Widerstand, so sinkt die Spannung auf 11 V. Berechnen sie: a) den Innenwiderstand; b) die Leerlaufspannung der Spannungsquelle. LfdNr 104 Die an 220 V betriebene Zuleitung einer Beleuchtungsanlage hat eine Länge von 150 m. Der Strom beträgt 16 A. die Zuleitung hat einen Querschnitt von 4 mm² - Cu. a) Wie groß ist die Spgannung an der Beleuchtungsanlage? b) Reicht der Querschnitt (zul. Spannungsfall 5 %). LfdNr 105 Ein Lagerraum mit einer Grundfläche von 42 m² soll eine mittlere Beleuchtungsstärke von 150 Lx erhalten. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 43 %. Berechne. a) den Lichtstrom [Lm] (Neuanlage); b) die erforderlichen. Anzahl Lampen mit je 2950 Lm. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 35 von 74

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71 Alle n LfdNr 106 Ein Boiler mit einem Anschlußwert von 1100 W erwärmt seinen Inhalt von 100 Ltr. in 5 Stunden. Eta = 0,94. Das zulaufende Wasser hat 12 K. Bestimme die Endtemperatur des Wassers (c = 4200 Ws/kg*K) LfdNr 107 Eine Spule hat bei 50 Hz einen Scheinwiderstand von 164,77 Ohm, die Induktivität beträgt 500 mh. Wie groß ist der Wirkwiderstand in Ohm? LfdNr 108 Ein Drehstrommotor, mit den Leistungsdaten: 30 kw Dreieck; 58,2 A; wird mit Nennlast betrieben. Ein zur Kontrolle in die Zuleitung geschalteter Leistungsmesser zeigt 34,1 kw an. Berechne: Eta, die Scheinleistung, den cos Phi und die Blindleistung! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 36 von 74

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73 Alle n LfdNr 109 Ein 8-poliger Motor wird am 50 Hz Netz betrieben. Wie groß ist die Drehzahl, wenn sein Schlupf 10 % beträgt? LfdNr 110 Ein Arbeitnehmer (AN) erhält 16,50 / Std.. Die Zusatzkosten für den Arbeitgeber (AG) sind 80 %. Der AN arbeitet im Schnitt 4 * 38,5 Std. im Monat. Die Abgaben betragen 33 %. Gesucht: Der Nettolohn / Stunde und im Monat; Die Kosten für den AG pro Stunde und Monat. LfdNr 111 Über ein 50 m langes Kabel (3 * 1,5 mm² Cu) wird ein Gerät (Betriebsspannung. 230 V) mit el. Energie versorgt. Dabei fließt ein Strom von 9 A. Wie groß ist die Spg., an dem Gerät, wenn die Netzspannung. 220 V beträgt. Mit welcher Leistung arbeitet das Gerät? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 37 von 74

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75 Alle n LfdNr 112 In einer el. Anlage mit FI (Delta I = 1 A) steigt die Berührungsspannung (UB) in nicht zulässiger Weise auf 85 V an. Der Erdungswiderstand (RE) beträgt 120 Ohm. Wie groß ist der Fehlerstrom (IF)?; Welchen IF müßte der FI haben, damit Bestimmungsgemäß abgeschaltet wird? Wie hoch kann nach Tausch des FI UB maximal werden? LfdNr 113 Eine Leuchtstofflampe mit Vorschaltgerät wird an eine Spannung U = 220 V / 50 Hz gelegt. es fließt der Strom I = 0,3 A. der Leistungsfaktor = 0,7. Berechne: a) die Scheinleistung; b) die Wirkleistung; c) die Spannung an der Lampe. LfdNr 114 Auf der Sekundärseite eines Kleintrafos fließt ein Strom I2 = 0,6 A. Dabei wird dem Netz 220 V / 50 Hz ein Strom I1 = 80 ma entnommen. Wie groß ist die Sekundärspannung U2, wenn der Trafo einen Wirkungsgrad = 0,852 hat? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 38 von 74

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77 Alle n LfdNr 115 In einem 80 l Heißwasserspeicher soll das Wasser in der Zeit von Uhr bis 6.00 Uhr von 12 K auf 92 K erwärmt werden. Der Speicher hat einen Wirkungsgrad von 93 %. Berechnen Sie den Anschlußwert des Heißwasserspeichers. LfdNr 116 In einer Schaltung zur Spannungstabilisierung ist der Vorwiderstand zu dimensionieren (U = 15 V; Diode = Z6; RL = 100 Ohm. Wie groß muß Rv sein, damit die Diode nicht überlastet wird?. LfdNr 117 Ein Zeichensaal 20 * 9 m soll mit Leuchtstofflampen 58 W, Lichtstrom je Lampe 5200 lm, beleuchtet werden. Die Beleuchtungsstärke soll 500 lx betragen. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 0,4. Die Alterung beträgt 1,25. Berechne die Anzahl der Lampen! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 39 von 74

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79 Alle n LfdNr 118 Ein Elektroinstallateur kauft 100 Ringe 100 m NYM-J 3*1,5 mm² bei seinem Großhändler ein. Er bezahlt dafür einen Preis von DM pro Ring, inklusive Mehrwertsteuer. Wie hoch ist die Mehrwertsteuer pro Ring? LfdNr 119 Dem Typenschild eines Drehstrom Asynchron Motors können folgende Angaben entnommen werden: 380/660 V; 50 Hz; Eta = 0,8; cos Phi = 0,9. Die Maschine wird in Dreieckschaltung mit 10 kw belastet. Welchen Strom entnimmt der Drehstrom-Asynchronmotor dem 380 V-Netz? LfdNr 120 In einem Großraumbüro sollen 20 Nl-Lp.-58 Watt angeschlossen werden. Zusätzlich verbraucht das Vorschaltgerät jeder Lampe 11 Watt. Berechnen Sie die Stromaufnahme bei a) cos Phi = 0,4; b) cos Phi = 1. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 40 von 74

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81 Alle n LfdNr 121 Ein Kunde kauft ein Elektrogerät zu einem Verkaufspreis von DM 125,--. Auf den Verkaufspreis bekommt er einen Rabatt von 30 %. Wie hoch ist die Mehrwertsteuer, die er zahlen muß (15 % Mehrwertsteuersatz)? LfdNr 122 Ein elektrischer Ofen besteht aus drei gleichen Heizwiderständen, die in Dreieck an 380 V liegen und zusammen 18 kw aufnehmen. Berechne: a) R1; R2; R3; b) Rges, wenn L1 ausfällt; c) Die Leistung bei Ausfall von L1. LfdNr 123 In einem 80 l Heißwasserspeicher soll das Wasser in der Zeit von Uhr bis 6.00 Uhr von 12 K auf 92 K erwärmt werden. Der Speicher hat einen Wirkungsgrad von 93 %. Berechnen Sie den Anschlußwert des Heißwasserspeichers. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 41 von 74

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83 Alle n LfdNr 124 Eine Glimmlampe braucht bei der Betriebsspannung von 140 V den Strom 1,6 ma. Welcher Vorwiderstand ist zur Strombegrenzung bei 220 V nötig? LfdNr 125 Der Wirkwiderstand einer Leuchtstofflampe mit Vorschaltgerät beträgt R = 245 Ohm, der induktive Blindwiderstand Xl = 420 Ohm. Die Anschlußspannung ist 220 V / 50 Hz. Berechne: a) den Scheinwiderstand; b) den Leistungsfaktor; c) die Wirkleistungsaufnahme. LfdNr 126 Zur Bestimmung einer Induktivität wurden folgende Werte gemessen: Gleichstromwiderstand 8,5 Ohm; Bei 6 V /50 Hz fließen 0,45 A. Bestimmen Sie den Blindwiderstand. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 42 von 74

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85 Alle n LfdNr 127 Das Leistungsschild eines Drehstrommotors enthält folgende angaben: P = 15 kw; U = 380 V; cos Phi = 0,83; Eta = 0,79. Auf welchen Nennstrom ist der Motorschutzschalter einzustellen? LfdNr 128 Der Stundenlohn eines Gesellen wurde von 13,86 auf 14,756,-- erhöht. Wieviel Prozent beträgt die Lohnerhöhung? LfdNr 129 Ein 2 kw Drehstrommotor besitzt einen Wirkungsgrad von 0,8 und einen Leistungsfaktor von 0,75. Wie hoch sind die Kosten des Blindstromverbrauchs im Jahr (300 Arbeitstage), wenn er täglich 5 Std. in Betrieb ist und 1 kvarh 0,10,-- kostet? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 43 von 74

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87 Alle n LfdNr 130 Drei Heizwiderstände eines Ofens sind im Stern an das Drehstromnetz 380 /220 V angeschlossen. Jeder Widerstand hat einen Wert von 12,1 Ohm. Wie groß ist a) die Stromstärke je Leiter? b) die Strangleistungen? c) die Nennleistung? LfdNr 131 Die Zuleitung eines Drehstrommotors mit den Daten 12 kw; 380 V; cos Phi = 0,78; Eta = 0,84 ist mit der Länge 90 m herzustellen. Der Zulässige Spannungsunterschied ist 3%. Wie groß muß der Cu-Querschnitt der Leitung sein? Welcher Querschnitt ist zu wählen? LfdNr 132 Das Leistungsschild eines Drehstrommotors enthält folgende Angaben: Pab = 5,5 kw; U = 380 V; cos Phi = 0,84; eta = 85 %. Die Angabe der Nennstromstärke ist unleserlich. Berechne die Nennstromstärke! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 44 von 74

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89 Alle n LfdNr 133 Ein Spannungsmeßgerät hat bei dem Meßbereich 300 V die Güteklasse 1,5. Wie groß kann a) der zulässige Fehler sein; b) der wahre Wert sein, wenn der Zeiger bei 90 V steht? LfdNr 134 Ein Saal hat die Maße 10m * 7,6 m, er soll mit 58 W Leuchtstofflampen mit je 5400 lm so beleuchtet werden, daß sich eine Beleuchtungsstärke von 500 lx ergibt. Ein Verlustfaktor von 0,8 soll berücksichtigt werden. Ges: a) der Lichtstrom; b) die Zahl der Lampen! LfdNr 135 In einem Heißwasserspeicher sollen 200 Ltr. Wasser in der Zeit von 22 Uhr bis 6 Uhr von 15 K auf 77 K erwärmt werden. Der Speicher hat einen Wirkungsgrad von 90 %. Berechne den Anschlußwert. C Wasser = 4,2 kj/kg*k Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 45 von 74

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91 Alle n LfdNr 136 Eine Schützspule nimmt bei Anschluß an 220 V, 50 Hz, eine Wirkleistung von 4 W auf. Es fließt ein Strom von 42 ma. Berechne a) den Leistungsfaktor; b) die Blindleistung der Spule. LfdNr 137 Der Anschlußwert eines Warmwassergerätes soll bestimmt werden. Die Zählerscheibe (Cz = 120 1/kWh) macht 18 U/45 s. Berechne: Die Leistung, die Betriebsstromstärke bei U = 380 V cos 1. LfdNr 138 Ein Zeichensaal 12m * 7 m soll mit Leuchtstofflampen 58 W, Warmton de Luxe, Lichtstrom je Lampe 5200 lm, beleuchtet werden. Die Beleuchtungsstärke soll 500 lx betragen. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 0,4. Berechne die Anzahl der benötigten Lampen! Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 46 von 74

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93 Alle n LfdNr 139 Ein Trafo 250 VA Nennleistung ist bei einem cos Phi = 0,7 voll belastet. Seine Eisenverluste betragen 10 W, die Wicklungsverluste 15 W. Wie groß ist Eta? LfdNr 140 Der Lohn eines Arbeitnehmers beträgt 15,30 DM/Stunde. Bei einer geforderten Erhöhung von 4,8 % soll gleichzeitig die Arbeitszeit von 37,5 h je Woche auf 35 h je Woche reduziert werden. Wie hoch ist die tatsächliche Lohnerhöhung/Stunde in % und DM bei vollem Lohnausgleich LfdNr 141 Der Wirkwiderstand einer Leuchtstofflampe mit Vorschaltgerät beträgt R = 245 Ohm, der induktive Blindwiderstand Xl = 420 Ohm. Die Anschlußspannung ist 220 V / 50 Hz. Berechne: a) den Scheinwiderstand; b) den Leistungsfaktor; c) die Wirkleistungsaufnahme. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 47 von 74

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95 Alle n LfdNr 142 Ein 220 V - Wechselstrommotor nimmt 6,2 A auf und verbraucht in 25 min 0,409 kwh. Mit welchem Leistungsfaktor arbeitet der Motor? LfdNr 143 Die mit 220 V betriebene Zuleitung einer Baustelle hat eine Länge von 100 m. Der Strom beträgt 15 A. Die Zuleitung hat einen Querschnitt von 4 mm² (æ=56 m/ohm*mm²). Berechne: die Spannung an der Anlage, den erforderlichen. Querschnitt bei einem zulässigen Spannungsfall von 3%. LfdNr 144 Ein Raumheizgerät, 1500 W/220 V, ist täglich 4 h eingeschaltet. Berechne den Arbeitsverbrauch pro Jahr und pro Monat (1 Monat = 30 Tage). Wie hoch sind die monatlichen Energiekosten, wenn der Preis pro kwh 0,20 DM beträgt? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 48 von 74

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97 Alle n LfdNr 145 Ein 80 Liter-Speicher mit einem Wirkungsgrad von 90 % und einem Anschlußwert von 3,4 kw wird 45 Min. eingeschaltet. Welche Endtemperatur erreicht das Wasser, wenn die Anfangstemperatur 8 K beträgt? LfdNr 146 Der dargestellte Spannungsteiler mit den Widerständen R1 = 80 Ohm und R2 = 60 Ohm wird mit R3 = 150 Ohm belastet und liegt an der Spannung U = 60 V. Wie groß ist die Spannung U2? LfdNr 147 Eine Leitung H07-RN-F 3*1,5mm² hat eine Länge von 200 m (Rho = 0,0178 Ohm * mm²/m). Wie groß sind Spannungsverlust und Verlustleistung, wenn der Verbraucher mit Nennspannung betrieben wird? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 49 von 74

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99 Alle n LfdNr 148 Eine Anlage ist mit einem FI = 30 ma ausgerüstet. Gesucht: a.) Welcher maximale Erdungswiderstand (RE) ist bei einer für landwirtschaftliche Betriebsstätten zugelassenen Berührungsspannung (UB) einzuhalten? b.) Bei welcher UB spricht der FI an, wenn ein RE = 300 Ohm ermittelt wurde? LfdNr 149 Die Leistung eines Lötkolbens 220 V/80W soll mit Hilfe eines Kondensators auf 50 % herabgesetzt werden. Welche Kapazität muß der Kondensator haben? Wie groß sind Wirk-, Blind- und Scheinleistung der Anordnung? LfdNr 150 Drei ohmsche Verbraucher (R=10 Ohm) liegen in Stern an einem 220/380V-Netz. a.) Wie groß ist P- Gesamt in Dreieckschaltung? Wie groß müssen die Widerstände in Dreieckschaltung sein, wenn die gleiche Leistung wie in Stern aufgenommen werden soll? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 50 von 74

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101 Alle n LfdNr 151 Gegeben: Reihenschaltung aus R=27 Ohm; C = 1 uf; U = 24 V/400 Hz. Die Schaltung wird in Resonanz betrieben. a) Wie groß ist die Induktivität L? b) Welcher Strom fließt in der Schaltung? c) Welche Spannung liegt an L und C an? d) Wie ändert sich die Resonanz bei C=64 uf? LfdNr 152 Ein Drehspulmeßwerk 0,6 V/50 ua soll zur Messung einer Gleichspannung von 12 V benutzt werden. Wie groß muß RV gewählt werden, damit das Instrument bei 12 V Vollausschlag zeigt? LfdNr 153 Eine Arbeitsplatte soll so ausgeleuchtet werden, daß die Beleuchtungsstärke 500 lx beträgt. Welche Lichtstärke muß eine Lichtquelle haben, die im Abstand von 1,20 m auf die horizontale Arbeitsplatte strahlt? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 51 von 74

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103 Alle n LfdNr 154 Ein Meßwiderstand aus Konstantan (Alpha = -0,0035 * 10 EE-3 1/ K) hat bei 20 K einen Widerstand von 2,58 Ohm. Der Widerstand wird auf 130 K erwärmt. a) Wie groß ist die Widerstandsänderung? b) Wie groß ist der Widerstand bei 130 K? LfdNr 155 Zur Anschaffung von Maschinen nimmt ein Installateur einen Kredit von ,-- auf. Der Kredit hat einen konstanten Zinssatz von 7,2 % und eine Laufzeit von 8 Jahren. Berechne: die monatliche Zinsbelastung; die Gesamtsumme, die zu bezahlen ist. LfdNr 156 Ein Heizlüfter für 220 V hat eine Leistungsaufnahme von 800 W. Die Heizwendel soll aus Widerstandsdraht (R = 13,7 Ohm/m) neu gewickelt werden. a) Welchen Widerstand hat die Heizwendel? b) Welche Drahtlänge ist erforderlich? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 52 von 74

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105 Alle n LfdNr 157 Ein Warmwasserbereiter soll pro Minute 1,5 ltr. Wasser von 60 K liefern. Das zugeführte Wasser hat eine Temperatur von 17 K. Berechne: a) die Leistungsaufnahme? b) den Widerstand der in Dreieck geschalteten Widerstände bei 380 V? LfdNr 158 Ein Trafo soll 220 V auf Schutzkleinspannung transformieren. a) Welches Übersetzungsverhältnis hat der Trafo? b) Wie groß muß P des Trafos bemessen sein, wenn er mit 147 Ohm belastet wird? c) Wie groß sind dann Primärund Sekundärstrom? LfdNr 159 Durch Parallelschalten eines Kondensators soll eine induktive Blindleistung von 4 kvar kompensiert werden. Die Betriebsspannung beträgt 220 V/ 50 Hz. Welche Kapazität hat der Kondensator? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 53 von 74

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107 Alle n LfdNr 160 Die Abgabeleistung eines Drehstrommotors beträgt 15 kw an 380 V bei 31,56 A und Eta = 0,87. Berechne a) die Scheinleistung, b) Den Leistungsfaktor, c) Die Blindleistung, d) Die Verlustleistung der Maschine LfdNr 161 Dem Typenschild eines Backofens ist die Angabe 220 V/ 2000 W zu entnehmen. Welche Leistung würde der Backofen aufnehmen, wenn er durch falschen Anschluß an 380 V angeschlossen wird? LfdNr 162 Eine Bohrmaschine 220 V/450 W wird in Reihe mit einer Diode an das Netz angeschlossen. Welche Leistung nimmt die Maschine auf? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 54 von 74

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109 Alle n LfdNr 163 Ein Motor treibt ein Förderband an. Welche Strecke legt das Förderband in einer Minute zurück, wenn die Antriebsrolle einen Durchmesser von 100 mm hat, und die Drehzahl /min beträgt? LfdNr 164 Drei gleiche ohmche Widerstände (R = 68 Ohm) sind im Stern an ein Drehstromnetz 380/220V angeschlossen. Berechne a) den Strom in L1; L2; L3 und N, b) den Strom und die Leistung in N, wenn zwei Verbraucher ausfallen. LfdNr 165 Ein Drahtwiderstand (alpha = 0,4 * 10 EE-4 1/ K) hat bei 20 K einen Wert von 390 Ohm und wird bei Betrieb so erwärmt, daß sein Widerstandswert um 5 % zunimmt. Berechne: a) den Widerstandswert bei Betrieb, b) die Temperatur des Widerstandes bei Betrieb. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 55 von 74

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111 Alle n LfdNr 166 Ein Verbraucher nimmt an einer Spannung von 12 V eine Leistung von 24 W auf. Der Verbraucher wird an eine Spannungsquelle 12 V, Ri = 6 Ohm angeschlossen. Berechne: a) die Klemmenspannung, b) Die Leistung im Verbraucher, c) die Verlustleistung in der Spannungsquelle. LfdNr 167 Eine durchgebrannte Heizwendel soll aus Widerstandsdraht (rho = 1,09 Ohm*mm²/m) gewickelt neu werden. Die Leistung des Gerätes beträgt an 220V, 1000W. Berechne: a) den Widerstand der Heizwendel, b) die Drahtlänge bei 1 mm², c) die Drahtlänge bei 1,5 mm² LfdNr 168 Ein gemischt induktiver Verbraucher (Reihenschaltung) hat an 127 V eine Leistung von 1kVA bei einem cos phi = 0,77. Berechne: a) die Wirkleistung, b) die Blindleistung, c) den induktiven Widerstand, d) den ohmschen Widerstand. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 56 von 74

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113 Alle n LfdNr 169 Ein Widerstand R = 25 Ohm hat eine Belastbarkeit von 10 W. Wie groß dürfen die maximale Spannung und der maximale Strom werden, damit der Widerstand nicht überlastet wird? LfdNr 170 Ein Lager hat die Maße 30m* 18 m und soll durch Lampen (220 / 300 W) so beleuchtet. werden, daß sich eine mittlere Beleuchtungsstärke von 200 lx einstellt (Eta = 0,38). Berechne: a) den Lichtstrom, b) die Anzahl der Lampen, wenn der Lichtstrom/Lampe 4800 lm beträgt. LfdNr 171 Ein 80 cm langer Heizdraht hat einen Widerstand von 1,8 Ohm/m. Berechne: a) den Leitwert des Widerstandsmaterials, b) den Strom durch den Leiter wenn er an 30 V angeschlossen wird. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 57 von 74

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115 Alle n LfdNr 172 Zwei Batterien werden parallelgeschaltet und mit 1 Ohm belastet. Der Innenwiderstand je Batterie beträgt 0,5 Ohm. Berechne: a) den Strom durch den Lastwiderstand, b) die Spannung am Lastwiderstand. LfdNr 173 Ein Tauchsieder soll 1,5 l Wasser in 10 min. von 16 K auf 50 K erwärmen (c=4,19 kj/kg* K). Berechne: a) Die aufzubringende Wärmemenge, b) die Stromaufnahme bei 220 V, c) Die Kosten der Wassererwärmung, wenn der Arbeitspreis 0,20 DM/kWh beträgt. LfdNr 174 Ein Motor hat bei Anschluß an 220V/50Hz eine Leistung von 1,5 kva. Der Leistungsfaktor ist mit 0,82 angegeben. Berechne: a) Die Wirkleistung, b) Die Blindleistung, c) Die Wirk-, Blind- und Scheinleistung bei 220 V/60 Hz. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 58 von 74

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117 Alle n LfdNr 175 Ein 5 kw-drehstrommotor mit einem Wirkungsgrad von 0,8 läuft mit 1490 U/min. Berechne: a) das Drehmoment des Motors, die Leistungsaufnahme. LfdNr 176 Ein vierpoliger Kurzschlußläufermotor hat bei einer Netzfrequenz von 50 Hz einen Schlupf von 5 %. Wie groß ist die Läuferdrehzahl? LfdNr 177 Ein Haus soll über ein 500 m langes Kabel [Cu (Gamma = Kappa = 56 m/ohm * mm²)] an das Netz angeschlossen werden. Welcher Querschnitt ist erforderlich, wenn der Spannungsfall 3%, bei maximaler Belastung von 16 A, nicht überschreiten darf. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 59 von 74

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119 Alle n LfdNr 178 Mit Hilfe der stromrichtigen Schaltung soll die Leistung eines Verbrauchers ermittelt werden. Geg: Rl = 10 Ohm; Ri (I) = 2 Ohm; Ri (U) = 100 kohm; U = 30 V; Berechne: a) Die Leistung die sich aus den Meßwerten ergibt, b) Die tatsächliche Leistung. LfdNr 179 Zwei Glühlampen Lampe 1 = 110 V/40 W und Lampe 2 = 110 V /60 W werden in Reihe an 220 V geschaltet. Berechne: a) den Gesamtstrom der Schaltung, b) die dem Netz entnommene Leistung, c) die jeweils in L1 u. L2 umgesetzten Leistungen. LfdNr 180 Ein Trafo (Eigenverluste vernachlässigbar) für 24 V nimmt 2,8 A auf. Er speist eine Glühlampe 230/60 W. Wie Groß ist sein Wirkungsgrad? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 60 von 74

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121 Alle n LfdNr 181 1,5l Wasser sollen von 14 C auf 40 C mittels eines Tauchsieders (Anschlußwert 700 W, Wirkungsgrad 0,65)? C= 4,2 kj/(kg*k) erhitzt werden. Wie lange dauert dieser Vorgang? LfdNr 182 An eine Monozelle mit 1,5 V Leerlaufspannung und einem Innenwiderstand von 1 Ohm wird ein Lastwiderstand mit 7 Ohm angeschlossen. Berechne die Klemmenspannung und den Kurzschlußstrom! LfdNr 183 In einem Raum von l = 9 m und b = 6 m wird eine Beleuchtungsstärke von 280 lx bei Eta = 0,35 verlangt. Es sollen 58 W-Lampen (Lampe + Drossel = 69 W) mit je 5400 lm installiert werden. (Alterung = 1,25). Berechne: den Gesamtlichtstrom, die Lampenzahl, I bei cos = 0,5 Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 61 von 74

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123 Alle n LfdNr 184 Ein Durchlauferhitzer mit 400 V Drehstromanschluß und einer Leistung von 21 kw soll an eine 40 m lange Leitung bei 3 % Spannungsfall angeschlossen werden. Wie groß ist der Querschnitt der Leitung zu bemessen? LfdNr 185 Eine Glühlampe mit einer Nennleistung von 100 W wird mittels einer Dimmerschaltung betrieben. Der Zündverzögerungswinkel beträgt 90. Wie groß ist die abgegebene Leistung? LfdNr 186 Die Nennleistung eines Gerätes beträgt 1250 Watt (230 V; ohmsche Last). Wie ändert sich die Leistung, wenn die Betriebsspannung um 6 % steigt? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 62 von 74

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125 Alle n LfdNr 187 Ein Büroraum, 11 m lang und 4 m breit sowie 3 m hoch soll mit 58 W Leuchtstofflampen mit einem Lichtstrom von je 4000 lm bestückt werden. Die Beleuchtungsstärke soll 500 lx betragen. Berechnen Sie bei einem Beleuchtungswirkungsgrad von 0,5 sowie 25 % Zuschlag wegen Alterung a) den Gesamtlichtstrom; b) die Anzahl der Lampen LfdNr 188 Eine Kupferleitung führt zu einem Heizgerät, das 15 m vom Zähler bei 230 V / 50 Hz entfernt ist. Der Spannungsabfall an der Leitung darf höchstens 3 % der Netzspannung betragen. Es fließt ein Strom von 10 A. Berechnen Sie den erforderlichen Leiterquerschnitt! LfdNr 189 Zur Überprüfung der Schutzmaßnahmen nach DIN 57100/VDE 0100 im TN-Netz wird eine Schleifenwiderstandsmessung nach unten stehendem Bild durchgeführt. Die Messung brachte folgende Werte: Spannungsmessung gegen Erde UE = 230 V; Spannung am Widerstand UR = 205; Meßstrom I = 12,5 A, Wie groß ist der Schleifenwiderstand? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 63 von 74

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127 Alle n LfdNr 190 Eine Christbaumbeleuchtung mit 16 Lampen in Reihe liegt an 230 V. Nachdem 4 Lampen defekt waren, wurden diese überbrückt. Wie groß ist jetzt die Spannung der restlichen Lampen? LfdNr 191 Ein Geselle verdient pro Stunde brutto 24,50 DM. Zusätzlich zu diesem Stundenlohn fallen sogenannte Lohnzusatzkosten (z.b. Urlaubsgeld, Sozialversicherung, Unfallversicherung etc.) 78 % an. Die betrieblichen Gemeinkosten für Gebäudemiete, Energie, Reinigung etc. betragen 90 % des Bruttolohnes. a) Wie hoch muß der Stundenverrechnungssatz in DM angesetzt werden, wenn ein Gewinn von 5 % erzielt werden soll? b)welchen Betrag pro Stunde hat der Kunde incl. 15 % Mwst. zu entrichten? LfdNr 192 Ein Heißwasserspeicher erwärmt 50 Ltr. Wasser (c = 4186 Ws/kg*K) von 10 K auf 50 K in 78 Min.. Der Wirkungsgrad beträgt 0,9 (bei einer Netzspannung von 230 V. a) Welche Leistung hat der Heizleiter? b) Wie groß ist der Widerstand des Heizleiters? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 64 von 74

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129 Alle n LfdNr 193 Ein Leistungsmesser ist gemäß Abbildung eingestellt: Es soll eine Leistung an einem Widerstand von 200 Ohm gemessen werden, wenn dieser an 230 Volt angeschlossen ist. Prüfen Sie, ob der Anschluß möglich ist. Begründen Sie Ihre Antwort und führen Sie eine Berechnung durch. LfdNr 194 Eine Spule mit einem Wirkwiderstand von 20 Ohm und einer Induktivität von 0,159 H liegt an einer Wechselspannung von 24 V, 50 Hz. Berechnen Sie: Blindwiderstand, Scheinwiderstand, Strom, Phasenwinkel, Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung. LfdNr 195 Die Zählerscheibe eines Zählers mit der Zählerkonstanten Cz = /kWh dreht sich 78 mal in 2 Min. Welche Leistung hat die angeschlossene Bügelmaschine? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 65 von 74

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131 Alle n LfdNr 196 Ein Transformator ist an 24 Volt angeschlossen und nimmt einen Strom von 3,28 A auf bei einem Leistungsfaktor von 0,91. Die Ausgangsspannung beträgt 230 V. Als Last ist eine Glühlampe 230 V/ 60 W angeschlossen. Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Transformators. LfdNr 197 Der Spannungsverlust auf der Leitung (Bild) darf maximal 1,5 % betragen. Welcher Querschnitt ist zu wählen? LfdNr 198 Eine Lichtquelle erzeugt eine Lichtstärke von 200 lx, sie wird von 3 m auf 1,5 m abgesenkt? Wie verändert sich die Lichtstärke Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 66 von 74

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133 Alle n LfdNr 199 Ein Lastwiderstand von 100 Ohm wird über einen Thyristor (Bild) geschaltet. Dieser wird auf einen Zündverzögerungswinkel von 90 eingestellt. Wie groß ist die Leistung am Lastwiderstand? LfdNr 200 Eine Heizungs- und Warmwasserversorgungsanlage wird mit 3 Umwälzpumpen betrieben. M1 u. M2 je 220 V/40 W Heizkreis, Motor 3 = 220 V/22 W Warmwasser. Ursprünglich war die Anlage so geplant, daß jeder der drei Motoren täglich 24 Stunden in Betrieb war. Wieviel kwh werden eingespart, wenn M1 u M2 von Mai bis September nicht eingeschaltet waren und in der restlichen Zeit zwischen Uhr und 6.00 Uhr abgeschaltet wurden? Der Warmwasserkreis wurde täglich nur noch von 7.00 Uhr bis Uhr eingeschaltet. Berechnen Sie die eingesparten Kosten, wenn die kwh mit 0,20 DM veranschlagt wird (1 Monat = 30 Tage). LfdNr 201 Zur Warmwasserversorgung ist ein Standspeicher mit 300 l vorgesehen. Sein Anschlußwert beträgt 4 kw, der Wärmewirkungsgrad 85 %. Wie lange dauert es, bis die Menge Wasser, Zulauftemperatur 15 auf 95 erhitzt wird. Wie hoch sind die Kosten, wenn 1 kwh mit 0,20 DM veranschlagt wird? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 67 von 74

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135 Alle n LfdNr 202 Bei der Installation von Niedervolt - Halogenglühlampen muß der Leitungsquerschnitt zwischen Trafo und den Halogenglühlampen, wegen der hohen Ströme, den jeweiligen Lampenleistungen angepaßt werden. Der Spannungsfall muß innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen Liegen (Trafo - Lampe 3%). Es sollen 4 Halogenglühlampen gleicher Leistung (Bild) installiert werden. Berechnen Sie für: 1. Verzweigung X - Glühlampen - H1 - H4 bei einer Leitungslänge von 1,8 m, einem Querschnitt von 1,5 mm² Cu, zulässiger. Spannungsfall u = 1,5 % die Ströme I1 - I4! 2. Transformator - Verzweigung X, Leitungslänge: Z = 1,6m, Spannungsfall u = 1,5 % den Querschnitt der Verbindungsleitung und die Leistung der Halogen - Glühlampen E1 - E4! LfdNr 203 Überprüfen Sie, ob nach der Erhöhung der Netzwechselspannung von 380 V auf 400 V, beim Austausch eines defekten Durchlauferhitzers ein Gerät mit einer Nennleistung von 24 kw anstelle von 21 kw eingesetzt werden kann, ohne die vorhandene Leitung und Sicherung (35 A) auszutauschen. Wie groß ist die Leistung des 380 V/21 kw Gerätes an 400 Volt? LfdNr 204 Von 925,-- DM Wochenlohn hat der Arbeitnehmer 13 % Krankenversicherung, 16 % Rentenversicherung und 6 % Arbeitslosenversicherung zu zahlen. Es werden ihm 480,15 DM ausgezahlt. Wieviel % beträgt die Lohnsteuer? Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 68 von 74

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137 Alle n LfdNr 205 Der Läufer eines Schrittmotors hat einen Schrittwinkel von 10. Die Steuerfrequenz beträgt 5,4 khz. Errechnen Sie die Drehzahl. LfdNr 206 In einem Raum von l = 9 m und b = 6 m wird eine Beleuchtungsstärke von 280 lx bei Eta = 0,35 verlangt. Es sollen 58 W-Lampen (Lampe + Drossel = 69 W) mit je 5400 lm installiert werden. (Alterung = 1,25). Berechne: Gesamtlichtstrom, Lampenzahl, den Strom bei einem cos Phi von 0,5 LfdNr 207 Eine 100 W Glühlampe soll über eine 15 m lange Wechselstromleitung (A = 3 * 1,5 mm²) und Kappa = 56m/(Ohm * mm²) versorgt werden. Wie groß sind Spannungs- und Leistungsverlust (in V bzw. W) auf der Leitung, wenn es sich: a) um eine Standart - Glühlampe (U=230 V), b) eine Halogen - Glühlampe (U = 12 V) handelt. Vergleichen Sie die Leistungsverluste. Welche Schlüsse kann man daraus für die Übertragung von elektrischer Energie ableiten. Dienstag, 3. Januar 2012 Seite 69 von 74