E l e k t r o - T e c h n i k

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1 BERFSSCHLE Seite 1 E l e k t r o - T e c h n i k Arbeitsunterlagen Version mit Lösungen 8. ARBET ND LESTNG 8.14 ELEKTRSCHE LESTNG. Auflage 1. August 06 Bearbeitet durch: Niederberger Hans-Rudolf dipl. Elektroingenieur FH/HTL/STV dipl. Betriebsingenieur HTL/NDS P P hn@ibn.ch Web Der Autor haftet nicht für irgendwelche mittelbaren oder unmittelbaren Schäden, die in Zusammenhang mit dem in dieser Publikation Gedruckten zu bringen sind. Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieser Publikation darf ohne schriftliche Genehmigung des Autors in irgendeiner Form reproduziert werden. Ausgabe 11. September 06

2 BERFSSCHLE Kapitel 8 Seite 2 ELEKTROTECHNK ARBET ND LESTNG DE ELEKTRSCHE LESTNG 8.14 Die elektrische Leistung der elektrischen Leistung P P Leistung W Spannung V Stromstärke A James Watt Englischer ngenieur schottischer Herkunft (ursprünglich Feinmechaniker). Entwickelte die Niederdruck- Dampf-maschine durch Erfindung des Kondensators Messvarianten der elektrischen Leistung 1. Variante 2. Variante A W + + V - - Bild Leistungsmessung mit Voltmeter und Amperemeter der Leistung Bild Leistungsmessung mit Wattmeter Leistung ist direkt ablesbar Ausgabe 11. September 06

3 BERFSSCHLE Kapitel 8 Seite ELEKTROTECHNK ARBET ND LESTNG DE ELEKTRSCHE LESTNG Messaufbau und Versuche zur Bestimmung der elektrischen Leistung Für die ntersuchung der elektrischen Leistung werden wir uns dem nachfolgenden Messaufbau bedienen. Der Messaufbau und die verwendeten Messgeräte sind ein wichtiger Bestandteil zum be-greifen dieses Abschnitts. Messaufbau W A L K 0-0V V R L R K Bild 6.8. Bild Verwendete Messgeräte V W Voltmeter Spannungs-Messgerät Wattmeter Leistungs-Messgerät A Ω Amperemeter Strom-Messgerät Ohmmeter Widerstands-Messgerät Verwendete Verbraucher R L Glühlampe mit Heizwiderstand mit Wolframwendel R K Konstantan-Draht Ausgabe 11. September 06

4 BERFSSCHLE Kapitel 8 Seite 4 ELEKTROTECHNK ARBET ND LESTNG DE ELEKTRSCHE LESTNG Messungen und grafische Darstellung der Messwerte einer Glühlampe 0 0 P 1 11 Versuch R G P Messung Ablesung R G Ω 2 1,W 1,26 Ω 7,00W 2,8 Ω 4,W,0 667Ω 1 8,W 8, 727Ω ,W 11,7 869Ω Frage Welches Verhältnis besteht zwischen der Spannung und der Leistung von Messung gegenüber Messung V V P 2 P 8,8W,0W 2,9 Ausgabe 11. September 06

5 BERFSSCHLE Kapitel 8 Seite ELEKTROTECHNK ARBET ND LESTNG DE ELEKTRSCHE LESTNG Messungen und grafische Darstellung der Messwerte eines Heizwiderstandes 0 P R K konstant Versuch 2 Messung Ablesung R K Ω ,6 0,4 714Ω 7 2,28 2,2 1Ω 4 8, 4,9 6Ω , 8,8 69Ω ,0 14,0 714Ω 0 4 P Frage Welches Verhältnis besteht zwischen der Spannung und der Leistung von Messung gegenüber Messung V V P 2 P 9,2W 2,28W 4, Ausgabe 11. September 06

6 BERFSSCHLE Kapitel 8 Seite 6 ELEKTROTECHNK ARBET ND LESTNG DE ELEKTRSCHE LESTNG Fragen zu den Versuchen Fragen zu Versuch 1 mit Glühlampe Aus welchem Material besteht der Glühfaden der verwendeten Leuchtmittel? Wolfram Wichtigste Erkenntnisse und elektrische Daten des verwendeten Verbrauchers: Widerstand wird mit Zunahme das Stromes grösser! 2 [2] Spezifischer elektrischer Widerstand ρ 0,06Ωmm / m [4] Temperaturkoeffizient α 0,00 C [1] Schmelztemperatur S 422 C [1] Dichte ρ 19,2kg / dm Fragen zu Versuch 2 mit Heizwiderstand Aus welchem Material besteht der Widerstand des verwendeten Betriebsmittels? Konstantan Wichtigste Erkenntnisse elektrische Daten des verwendeten Verbrauchers: Widerstand bleibt mit Zunahme des Stromes konstant! 2 [2] Spezifischer elektrischer Widerstand ρ 0, Ωmm / m [4] Temperaturkoeffizient α [] Schmelztemperatur S 12 C [] Dichte ρ 8,69 kg / dm ± 0,04 C [2] Quellenangabe Ausgabe 11. September 06

7 BERFSSCHLE Kapitel 8 Seite 7 ELEKTROTECHNK ARBET ND LESTNG DE ELEKTRSCHE LESTNG der Temperatur des Wolframwendels Aufgabe Es soll die Temperatur des Wolframwendels, an der Stelle V berechnet werden. Zur Lösungsfindung muss die Formel der Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes verwendet werden. Grundformel R R 1+ α ) mformung auf ( R R α 727Ω 9Ω 0,004 C Werte beu V R 727Ω R 9Ω α 0, C 14 C Wir haben nun die Temperaturdifferenz berechnet. Gefragt ist aber die Temperatur des Wolframwendels. Wir müsssen lediglich noch die C addieren. + C 14 C + C 1724 C Ausgabe 11. September 06