ATE : Berechnung der Vorteile von Aluminiumkabeln im Flugzeug

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ATE : Berechnung der Vorteile von Aluminiumkabeln im Flugzeug.
(ab Jahrgang 9)
Die Luftfahrtwerkstatt hat einen langen Kabelbaum als Anschauungsobjekt.
Wie du sehen kannst, bestehen die Kabel im Inneren aus Aluminium. Sonst kennt man
eigentlich nur Kabel, die innen Kupfer haben. Das hat verschiedene Gründe. Unten siehst du
eine Tabelle einiger Daten bekannter Metalle. Begründe, warum einerseits Kupfer für
elektrische Kabel interessant ist und andererseits im Airbus Aluminiumkabel eingebaut
werden.
Dichte in g/cm3
spezifische Leitfähigkeit in W*mm2/m
Schmelzpunkt s in °C
Metall
Aluminium
Eisen
Magnesium
Kupfer
Silber
Gold
Blei
Zinn
Lötzinn 50:50
Nickel
Zink
Al
Fe
Mg
Cu
Ag
Au
Pb
Sn
SnPb
Ni
Zn
g/cm3
2,8
7,3
1,77
8,94
10,5
19,3
11,34
7,26
8,89
8,89
6,5
spez.Wid.
Wmm2/m
0,034
0,3
0,09
0,017
0,0159
0,022
0,21
0,115
0,15
0,10
0,41
Smp s
°C
650
1230
620
1080
962
1064
327
232
215
1440
1855
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Preis ca.
$/lb
0,80
1,20
^OT
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Arbeitsaufträge (Material: Taschenrechner, Papier)
1. Berechne den Widerstand eines Aluminiumkabels mit einem Querschnitt von
A=5mm2 und einem Meter Länge.
2. Berechne den Widerstand R eines entsprechenden Kupferkabels.
3. Berechne den Querschnitt eines Kupferkabels mit dem gleichen Widerstand R
wie das Aluminiumkabel unter 1.
4. Vergleiche die Preise und Gewichte (Massen) der Kabel unter 1 und 3.
Diskutiere auch Vor- und Nachteile.
5. Begründe die Entscheidung, im Flugzeug z.T. Aluminiumkabel zu verwenden.
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