FU Berlin Institut für Informatik Physikalisch

WS2000
FU Berlin
Institut für Informatik
Physikalisch-technische Grundlagen der Informatik
Dr.-Ing. Achim Liers
1. Zwischen den Knotenpunkten A und B existieren zwei Zweige. Ein Zweig wird
durch die Reihenschaltung von C1 und C2 gebildet. Der andere durch die
Reihenschaltung von C3 und C4. Für die Kapazitäten gilt: C1= 4xC, C2=6xC,
C3=12xC und C4=4xC. Bestimmen Sie die Gesamtkapazität zwischen den
Knotenpunkten A und B. Berechnen Sie die Teilspannungen U1 über C1 und U2
über C2, für den Fall UAB=10 Volt.
2. Ein Amperemeter hat einen Widerstand von 2,5 Ω. Bei Endausschlag liegt an den
Anschlußklemmen des Amperemeters eine Spannung von 0,625 V an. Wie groß
ist der Meßbereich?
3. Zwischen zwei Metallplatten mit einer Fläche von je 0,8 x 1,25 m befindet sich
eine 1 mm dicke, gleich große Glasplatte. Wie groß ist der Widerstand zwischen
den Metallplatten, wenn für Glas der spezifische Widerstand 1012 Ωcm beträgt?
4. Eine Kupferleitung (8m lange Litze) besteht aus mehreren verdrillten, dünnen
Einzeldrähten. Der Durchmesser eines Einzeldrahtes beträgt 0,08mm und der
Ohmsche Widerstand der Kupferleitung beträgt 1,58 Ω. Wie groß ist die Anzahl
der Einzeldrähte in der Litze?
5. Ein Relais hat einen Widerstand von 1kΩ und wird von einem Strom von 15mA
durchflossen. Wie groß ist die elektrische Leistungsaufnahme?
6. Welche Spannung darf an einem Widerstand mit R=1,5 MΩ und einer maximalen
Verlustleistung von P=2W anliegen, ohne die Verlustleistung zu überschreiten?
Wie groß ist der höchst zulässige Stromwert?
7. An einem zunächst unbelasteten
Spannungsteiler aus R1 und R2 liegt
eine Spannung von 50V an. Welche
Spannung herrscht zwischen den
Punkten B und C bei der
eingezeichneten
Stellung
des
Tasters?
Welche
Spannung
zwischen den Punkten B und C
zeigt das Voltmeter an wenn der
Taster geschlossen wird. Das
Voltmeter
hat
einen
Innenwiderstand von 100kΩ.
8. Berechnen Sie den Innenwiderstand (Ri) einer
Batterie, für die folgende Werte gegebenen sind:
die Leerlaufspannung an den Klemmen K und L
der Batterie beträgt 14 V (Rv ist dabei nicht
angeschlossen), der angeschlossene ohmsche
Verbraucher (Rv) hat eine Leistung von 24 W bei
12V und bei angeschlossenem Verbraucher stellt
sich eine Spannung zwischen den Klemmen K und
L von 10 V ein.
A
9. Berechnen Sie für
die angegebene
Tasterposition die
Spannung und den
Widerstand
zwischen den
Knotenpunkten A
und B. Welche
Werte werden das
Amperemeter und
das Voltmeter für die
zwei möglichen
Schalterstellungen anzeigen. Der Innenwiderstand des Amperemeter wird mit 0Ω
und der Innenwiderstand des Voltmeter wird mit Ri=∝ angenommen.
10.In der vorgegebenen Schaltung ist der
Strom I3 durch den Widerstand R3 nach
der Zweipoltheorie (Ersatzspannungsquelle) und nach dem Überlagerungsverfahren zu berechnen.
Ermitteln Sie die Stromrichtung zwischen
den Knotenpunkten A und B (von A nach
B oder umgekehrt).
A
B
Die Lösungen aller Aufgaben werden gleich bewertet (mit jeweils 10 Punkten).