29 Rechenbeispiele zum Kapitel

427
🖩

Spannungsquelle

Eine Spannungsquelle kann maximal einen Strom von 150 A abgeben.

Bei einem Außenwiderstand von 20 Ω fließt ein Strom von 4,5 A.

Welche Leistung wird dabei am Innenwiderstand verbraucht?

428
🖩

Kochplatte

Eine elektrische Kochplatte enthält zwei Heizspiralen, die mit einem Umschalter jede einzeln, parallel oder in Serie geschaltet werden können (4 Schaltstufen). Bei einer Netzspannung von 230 V soll die niederste Heizleistung 300 W und die größte Heizleistung 1500 W sein.

Welche Widerstände müssen die beiden Heizspiralen haben und wie groß ist die Leistung bei den anderen Schaltstufen?

429
🖩

Berechnen Sie die elektrische Stromstärke in einer Glühlampe für 230 V in Betrieb bei einem Widerstand von 810 Ω, und unmittelbar nach dem Einschalten bei einem Kaltwiderstand von 90 Ω!

434
🖩

Heißwasserspeicher

Ein elektrischer Heißwasserspeicher mit einem Wirkungsgrad von 90% soll 50 kg Wasser in 2 h von 15°C auf 80°C erwärmen.

Wie groß ist die nötige elektrische Leistung? Welche Stromstärke in A ergibt sich bei einer Betriebsspannung von 230 V?

435
🖩

Heizgerät

Erhöht sich die an einem Heizgerät mit einem Widerstand von 15 Ω liegende Spannung um 3 V, so nimmt die Leistung um 88,5 W zu.

Wie groß sind ursprüngliche Spannung und Leistung?

443
🖩

Ventilator

Ein Ventilator hat bei einer Spannung von 230 V die Leistung 600 W.

Auf welchen Betrag sinkt bei unverändertem Widerstand die Leistung, wenn die Spannung auf 220 V vermindert wird?

468
🖩

Durch die Energiesparschaltung eines Projektors wird die Lampenspannung um 10% gesenkt. Um wie viel % sinkt die elektrische Leistung bei `R="const."` ?

473
🖩

Zwei für 125 V bestimmte Lampen von 40 bzw. 100 W werden in Serie an 230 V angeschlossen. Welche Leistungen nehmen sie auf?

475
🖩

Lampe

Wie viel Leistung verbraucht eine Lampe (100 W/230 V), wenn die Netzspannung nur 190 V beträgt und ihr Widerstand als konstant angenommen wird?

653
🖩

Eine Lampe, für 4 V und 6 W soll in Serie mit einem elektrischen Heizkörper an 230 V angeschlossen werden, wobei sie normal leuchten soll. Welche Leistung muss der Heizkörper bei voller Spannung aufnehmen?

1320
🖩

Ein Gerät hat bei einer Spannung von 220 V die Leistung 600 W. Auf welchen Betrag sinkt bei unverändertem Widerstand die Leistung, wenn die Spannung auf 210 V vermindert wird?

2353
🖩

Ein Heizlüfter hat eine elektrische Anschlussleistung von 2 kW bei einer Spannung von 230 V. Wie groß ist seine Stromaufnahme und sein Widerstand?

2354
🖩

Eine Glühlampe für 230 V hat unmittelbar nach dem Einschalten einen Widerstand von 90 Ω, im Betrieb von 810 Ω. Berechnen Sie für beide Fälle die Stromstärke und die Leistung.

2652
🖩

Welche Energie verbraucht ein TV-Gerät an 230 V in 2 Stunden, wenn sein Widerstand 1,5 kΩ beträgt?

2653
🖩

Mit welcher Sicherung muss ein Stromkreis mindestens abgeschlossen werden, wenn man bei 230 V in 20 Minuten eine Energie von 4,3 MJ entnehmen will?

2654
🖩

Heizgerät

Vermindert sich die an einem Heizgerät mit einem Widerstand von 23 Ω liegende Spannung um 3 V, so nimmt die Leistung um 75 W zu.

Wie groß sind ursprüngliche Spannung und Leistung?

2655
🖩

Mit welcher Sicherung muss ein Stromkreis mindestens abgesichert werden, wenn man bei 230 V eine Leistung von 3,5 kW entnehmen will?

2702
🖩

An einem Widerstand von 12 kΩ fällt eine Spannung von 24 V ab.

Wie groß ist die Stromstärke?

2703
🖩

Wie groß ist der Spannungsabfall an einem Widerstand von 3,9 kΩ, wenn durch ihn ein Strom von 6 mA fließt?

2704
🖩

Ein Heizlüfter für 230 V hat einen Widerstand von 24 Ω. Wie groß ist seine Stromaufnahme?

2705
🖩

Es fließt bei einer 60-W-Glühlampe im Moment des Einschaltens ein Strom von 2,59 A, im Dauerbetrieb ein Strom von 0,273 A. Wie groß ist jeweils der Widerstand?

3497
🖩

Ein Widerstand hat den Aufdruck: `2" kΩ"`/`8" mA"`. Wie hoch darf die angelegte Spannung höchstens sein?

3498
🖩

Ein elektrischer Lötlkolben mit 880 Ω wird an 230 V angeschlossen. Wie groß ist die Stromstärke?

3499
🖩

Der elektrische Widerstand des menschlichen Körpers setzt sich aus einem inneren Widerstand von etwa 1,2 kΩ und den stark wechselnden Übergangswiderständen zusammen.

  • Eine Gefährdung des Menschen tritt ab etwa 30 mA ein. Welche Höchstspannung ist bei vernachlässigbaren Übergangswiderständen zulässig?
  • Welche Stromstärke fließt bei einem angeommenen Gesamtwiderstand von 5 kΩ bei 230 V durch den Körper?

3540
🖩

Die in der angegebenen Schaltung eingezeichneten Messgeräte sind mit `"A"` (Amperemeter) und `"V"` (Voltmeter) zu beschriften.

3553
🖩

Lautsprecher

Ein Verstärker mit einer Quellenspannung von `4" V"` hat einer inneren Widerstand von `4" Ω"`.
An den Verstärker werden verschiedene Lautsprecher (`1" Ω"`, `4" Ω"`, `8" Ω"`, `400" Ω"`) angeschlossen. Es sind die Stromstärke die Spannung und die Leistung am Lautsprecher zu berechnen. In welchem Fall ist die Leistung am größten?

3999
🖩

Ein elektrisches Bügeleisen von `80 " Ω"` wird mit einer Spannung von `230 " V"` betrieben. Wie groß ist die Stromstärke?

4000
🖩

Welchen Widerstand hat eine Glühlampe, durch die bei `230" V"` ein Strom von `454" mA"` fließt?

5120
🖩

Zwei Widerstände von 270 Ω und 390 Ω in Serie liegen an einer Spannung von 12 V. Zeichnen Sie die Schaltung und berechnen Sie Gesamtwiderstand, Stromstärke und Teilspannungen.

 

Das Physikbuch für HTL

28. Gleichstromkreis

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