Vorkurs PH Aufgaben_4

Fachhochschule
Dortmund
Vorkurs Physik
Aufgaben Blatt 4, Elektrizitätslehre
Prof. Dr. U. Hahn
Aufgabe 1: Drei in Serie geschaltete Widerstände (100 Ω, 175 Ω, 290 Ω) sind an eine Spannungsquelle (24 V) angeschlossen. Welche Leistung speist die Spannungsquelle in den Stromkreis ein? Wie groß sind die Spannungsabfälle an den jeweiligen Widerständen?
Aufgabe 2: Gegeben sei folgende Schaltung: R1 = 150 Ω, R2 = 80 Ω, R3 =
220 Ω, U1 = 15 V, U2 = 22 V. Wie groß ist die von R2 abgegebene Leistung? Welche der Spannungsquellen spielt die
Rolle eines Verbrauchers? Wie ändern sich die Werte, wenn
U1 umgepolt wird?
R1
U1
+
+
R2
R3
U2
Aufgabe 3: Durch zwei parallel geschaltete Widerstände (8 Ω, 12 Ω) fließt ein Gesamtstrom von 2,6 A. Wie groß ist die
angelegte Spannung und wie groß sind die durch die Widerstände fließenden Ströme und welche Leistungen werden von ihnen abgegeben?
Aufgabe 4: Zwei gleichartige, parallel geschaltete Widerstände sind mit einem dritten in Reihe geschaltet. Dessen Widerstand beträgt 100 Ω. Bei einer Spannung von 220 V an der Widerstandskette wird der dritte Widerstand
von 1,1 A durchflossen. Wie groß sind die beiden anderen Widerstände und welcher Strom fließt durch sie?
Aufgabe 5: Zwei Drähte, deren Widerstände sich um 60 Ω unterscheiden, haben bei Parallelschaltung einen Gesamtwiderstand von 22,5 Ω. Wie groß sind die beiden Teilwiderstände?
Aufgabe 6: Wie groß sind Widerstand und Masse einer Freileitung von 5 km Länge und 6 mm Durchmesser, wenn der
Draht aus Kupfer besteht? Welchen Durchmesser müsste ein Draht aus Aluminium haben, damit der Widerstand der gleiche bliebe. Welche Masse hätte der Draht dann?
Spezifische Leitfähigkeiten von Kupfer: κCu = 5,61.107 (Ωm)-1, von Aluminium: κCu = 3,48.107 (Ωm)-1
Aufgabe 7: Zwei Batterien mit einem Innenwiderstand von je 200 mΩ und einer Urspannung von je 1,2 V werden
a)
in Reihe
b)
parallel geschaltet.
Wie groß sind dann die Stromstärken, wenn die Pole durch einen Außenwiderstand von 5 Ω verbunden
werden?
Aufgabe 8: Ein Amperemeter mit einem Messbereich von 0 .... 10 mA und einem Innenwiderstand von 10 Ω soll auf
einen Messbereich von (a) 0 .... 2 A, (b) 0 .... 10 A umgestellt werden. Welche Shunts (Nebenwiderstände)
sind zu wählen?