Anwendungsaufgaben - Unverzweigter und verzweigter Stromkreis - Lösungen

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Johann Berg
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1 nwendunsaufaben - nverzweiter und verzweiter Stromkreis - Lösunen. 9,0 V 60 Ω 0 Ω. 60 Ω 0 Ω 80 Ω 9,0 V I I I 0, V I 60 V 0,050,0 V I 0 V 0,050 6,0 V. I,0 V 0,050 0,5 W I 6,0 V 0,050 0,0 W 0,5 W 0,0 W 0,45 W. I I 0,70 V, V,5 V 6,0 V I 0,0 I 0,0 es 9,5 V.,5 V 8 Ω 6,0 V 0 Ω I 0,0 I 0,0. es 48 Ω 6,0 V,0 V. 7 0 Ω I 0,05. V I 4,0 0,05 0,060 W 0,00 W η 0, 0,090 W S. nelenk;

2 4. I 4. I,0 V 0,0 5 V,4 V 0,0 V Ω 60 Ω, kω I 4.4 I 0, 75 V, W 0, 60 V,6 W I I 5 V 0,0 V 0,0 75 Ω 60 Ω 0 V 0, V, Die alten Lampen (5 V;,0 W) leuchten etwas heller als vorher, da ihre Leistun jetzt 0 % höher ist. Die beiden Lampen aus der 0er-Lichterkette leuchten eventuell etwas dunkler als die anderen Lampen, da sie eine erinere Leistun haben. Die erinfüi höhere Spannun, die jetzt an den Lampen anliet, halten die Lampen normalerweise aus. Somit ist der Einsatz der Lampen mölich. 5. V 0 Ω 50 Ω 00 Ω I 0 Ω 50 Ω 00 V 0,0 0 V V I 0, V V I 0, V I I I I 0,4 0,0 50 Ω 6 67 Ω 50 Ω 0, Ω 50, 0 Ω S. nelenk;

3 7 Lampenkombination b: 6,0 V; 0,40 und 6,0 V; 0,0 Im verzweiten Stromkreis ilt: und I I I,0 W I 0,50 ; I I 0,40 0,0 6,0 V 0 V 8. I H,8 V H 60 H I H 0 V,8 8,8 0 W es 0 W 880 W,9 kw 8. I V V 0 V 0,5 0 V I es I V I H 0,5,8 8, 9 I 500 V 0,9 0 V 0 V I,8 V 60 I 800 V 7,8 0 V Die Sicherun hat den Stromkreis unterbrochen, da die Gesamtstromstärke rößer als 6 war. 0 V 48 Ω I 0,5 0,5 80 Ω 48 Ω 0 Der Widerstand der Lampe L ist rößer als der Widerstand der Lampe L ( > ). Deshalb ist der Spannunsabfall an der Lampe L rößer als der Spannunsabfall an der Lampe L ( > ). Da die Stromstärke durch beide Lampen leich ist, ilt: I > I > Die Lampe L leuchtet heller als die Lampe L, da ihre tatsächliche Leistun rößer ist als die tatsächliche Leistun der Lampe L. I V 0, V I 50 V 0,048,4 V V,4 V 9,6 V Jede Spannunsquelle besitzt einen Innenwiderstand, der in eihe zum Verbraucher eschaltet ist. Dadurch teilt sich die Quellenspannun in einen Spannunsabfall am Innenwiderstand und einen Spannunsabfall am Verbraucher auf ( 0 i B ). S. nelenk;

4 4. i 0 0, V 9,4 Ω IK, 4. I 0 0, V 0, V 84,4 V B a I 75 0, 9,0 V 5. i,7 V 0, V,5 V B 0, V I 0 0 a 0,0 V i i,5 V 0,05 Ω 5 mω I 0 0 0,7 V 5. I K 5, 0 0,05 V i 6 a C Ω 8 Ω 0 Ω b 0,7 Ω c B 0,04 40 Ω 60 6,0 Ω 4 Ω d D 0,0 0 Ω 80, 5 Ω 48 Ω 00 Ω, 48 Ω 7 () 800 Ω () 00 Ω 00 Ω 00 Ω 00 Ω 00 Ω 58,8 Ω 00 Ω () 00 Ω 00 Ω, 00 Ω 00 Ω, 88 Ω 500 (4) 00 Ω, 600 Ω 00 Ω 600 Ω, 50 Ω 0, ,005 0,00667 S. nelenk; 4

5 (5) 00 Ω, 700 Ω 0,04 00 Ω 700 Ω 00 (6) (7) (8) 00 Ω 00 Ω 00 Ω 00 Ω 00 Ω 00 Ω, 87,5 Ω, 00, 4 Ω, 4 Ω, Ω 00 Ω, 8, Ω 8 Ω, 00 Ω, 66,7 Ω, 567 Ω , ,00 0, Ω 0 Ω 0 Ω 0,07, 0 Ω 0 40 Ω 60 Ω 00 Ω, 60 Ω 9. a) es 9,5 V b) es 6,0 V 9. a) I es I 0,5 b) I es I I 0,5 9. a) I 0,05 6,0V,5V 0 Ω b) I B 0,5 B 0,05 0,5 7 Ω 9.4 L 60 Ω L Ω a) E 40 Ω es 6 Ω b) E 40 Ω es 4 Ω 9.5 Der Gesamtwiderstand wird rößer ( es 8 Ω) und die Gesamtstromstärke wird kleiner (I es 0, ). Der Spannunsabfall an der Lampe L und die Stromstärke durch die Lampe L nehmen zu. L leuchtet heller und könnte eventuell durchbrennen. Der Spannunsabfall an der Lampe L und die Stromstärke durch die Lampe L nehmen ab. L leuchtet dunkler. 0. Wenn beide Schalter eschlossen sind, ist der Widerstand der arallelschaltun aus und kleiner als der Widerstand. Wenn nur der Schalter eschlossen ist, ist der Gesamtwiderstand deshalb am rößten ( es 0 Ω) und die Stromstärke am erinsten. 0. 0,04, 7 Ω 0Ω 80, es 50 Ω 7 Ω Ω S. nelenk; 5

6 I es es es 4 V V 0,.,5 V,5 V 7,0 V 7,0 V 4,0 V,0 V 0,6 V I L 0,040 4,0 V I,0 V 0, Ω 0,70 V. I L I L 0,0,5 V I I I, 0,0 0,040 0,4 7,0 V 9 Ω I 0,4. I,0 V 0,04 0, W es 0,70 W 0,6 W 0, W,68 W 0, W 0,07 7, %,68 W es.4 Die Lampen L und L leuchten weiterhin mit voller Hellikeit. Die Hellikeit der Lampe L nimmt ab. Der Wert des Widerstandes nimmt zu. Der Gesamtwiderstand der eihenschaltun aus der Lampe L und dem Widerstand wird rößer. Die Teilspannun an der Lampe L und die Stromstärke durch die Lampe L nehmen ab.. Die Lampen L und L leuchten nicht mit ihrer vollen Hellikeit. Der Widerstand der arallelschaltun der Lampen L und L ist eriner als der Widerstand der Lampe L. Damit liet an der Lampe L auch eine rößere Spannun an als an den Lampen L und L. Die Stromstärke durch die Lampe L ist eriner als die Stromstärke durch die Lampen L und L. 6,0 V. L 5 Ω,4 V, 7,5 Ω,5 Ω I 9,0 V 0,40 I I I 0,0 V,5 I 5 V 0,40 6,0 V I 5 V 0,0,0 V. Die Lampe L leuchtet dunkler und die Lampe L leuchtet heller. Der Widerstand der Lampe L ist rößer als der Widerstand der arallelschaltun der Lampen L und L. Damit werden die an der Lampe L anlieende Spannun und die Stromstärke durch die Lampe L rößer. Die an der Lampe L anlieende Spannun und die Stromstärke durch die Lampe L nehmen ab. a) Die Lampe L leuchtet heller als die Lampe L. Der Gesamtwiderstand der arallelschaltun aus der Lampe L und dem Widerstand ist eriner als der Widerstand der Lampe L. Dadurch ist die Teilspannun an der Lampe L kleiner als an der Lampe L. Die Stromstärke durch die Lampe L ist kleiner als die Stromstärke durch die Lampe L. S. nelenk; 6

7 b) Die Lampe L wird heller. Da damit auch der Widerstand überbrückt wird, liet jetzt die esamte Spannun an der Lampe L an und die Stromstärke durch die Lampe L wird ebenfalls rößer. c) Die Lampe L wird heller und die Lampe L dunkler. Der Gesamtwiderstand der arallelschaltun aus der Lampe L und dem Widerstand ist eriner als der Widerstand der Lampe L. Damit wird die Teilspannun an der Lampe L kleiner und an der Lampe L rößer. Der Gesamtwiderstand der Schaltun wird eriner und die Gesamtstromstärke rößer. Die Stromstärke durch die Lampe L wird kleiner und die Stromstärke durch die Lampe L rößer. d) Die Lampe L wird dunkler und die Lampe L heller. Der Gesamtwiderstand der arallelschaltun aus der Lampe L, dem Widerstand und dem Widerstand ist eriner als der Gesamtwiderstand der arallelschaltun aus Lampe L und dem Widerstand. Dadurch wird der Gesamtwiderstand kleiner und die Gesamtstromstärke rößer. Die Teilspannun an der Lampe L und die Stromstärke durch die Lampe L nehmen ab. Die Teilspannun an der Lampe L und die Stromstärke durch die Lampe L nehmen zu. 4. () () 6 V 6 V L L L L L L () (4) 6 V 6 V L L L L L L 4. () lle drei Lampen leuchten leich hell und mit ihrer maximalen Hellikeit. () lle drei Lampen leuchten leich hell, aber nicht mit ihrer maximalen Hellikeit. () Die Lampen L und L leuchten leich hell. Die Lampe L leuchtet heller als die Lampen L und L. Dabei erreicht keine der drei Lampen ihre maximale Hellikeit. (4) Die Lampe L leuchtet mit voller Hellikeit. Die Lampen L und L leuchten leich hell und sind dunkler als die Lampe L. S. nelenk; 7

8 4. () 6,0 V () 6,0 V,0 V (da ) () I L L,4 V L 6,0V 0,40 L 5 Ω 6,0 V I 0,40, L 0,, 7,5 Ω 5 Ω 5 6,0 V, 5 Ω 7,5 Ω Ω I 0,6 V L I 5 V 0,6,9 V 6,0 V,9 V, V (4) 6,0 V,0 V (da ) 6,0 V 5 6,0 V 50 Ω 50 Ω 50 Ω, 50 Ω 50 Ω 00 Ω 0,00 00 Ω 50 I 6,0 V 0,8 V Ω 6.,7 V, V 6. I I Z I Z I :, : 0,55 Q 4400 mh 6. Q I t t 4,0 h I 00 m S. nelenk; 8

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