Quiz Physik-Wechselstrom

Welche Frequenz hat das technische
Leitungsnetz in Europa?
1
50 Hz
1
Was ist die Funktion für sinusförmige
Wechselspannung?
2
U(t)=Uo*sin(2*π*t/T+ϕο) oder
U(t)=Uo*cos(2*π*t/T+ϕo)
2
Wie ist der Zusammenhang zwischen Uo
und Ueff bzw. Io und Ieff bei
Wechselspannung / Wechselstrom und
rein ohmschen Wiederstand?
3
Ueff=Uo/√(2)
Ieff=Io/√(2)
3
Welche Wirkung hat ein Kondensator
auf die Phase von
Wechselspannung/Wechselstrom?
4
4
Was ist der Wechselstromwiederstand
des Kondensators?
5
Xc=Uo/Io=Ueff/Ieff=1/ω*C
5
Welche Wirkung hat eine Spule auf die
Phase von
Wechselspannung/Wechselstrom?
6
6
Was ist der Wechselstromwiederstand
der Spule?
7
Der sinusförmige Wechselstrom eilt der
Phase der sinusförmigen
Wechselspannung um π/2 hinterher
( U(t)=Uo*sin(ω*t); I(t)=Io*sin(ω*t-π/2) )
XL=Ueff/Ieff=Uo/Io=ω*L
7
Welche Wirkung hat ein ohmscher
Wiederstand auf die Phase von
Wechselspannung/Wechselstrom?
8
keine Phasenverschiebung
( I(t)=Io*sin(ω*t) mit Io=Uo/R )
8
Wie viel elektrische Energie kann
maximal im elektrischen Feld des
Kondensators gespeichert werden?
9
Der sinusförmige Wechselstrom eilt der
Phase der sinusförmigen
Wechselspannung um π/2 voraus
( U(t)=Uo*sin(ω*t); I(t)=Io*sin(ω*t+π/2) )
E=0,5*C*Uo²
9
Wie viel Energie kann maximal im
magnetischen Feld der Spule
gespeichert werden?
10
E=0,5*L*Io²
10
Wie groß ist die Phasenverschiebung in
einem Wechselstromkreis mit Induktivität
und ohmschen Widerstand in Reihe?
11
ϕ=arctan(UoL/UoR)=arctan(ω*L/R)
11
Wie ist ein RL-Tiefpass aufgebaut?
12
12
Wie ist ein RC-Hochpass aufgebaut?
13
13
Wie ist eine Siebkette aufgebaut?
14
14
Wie ist ein Sperrkreis aufgebaut?
15
16
15
Ordne zu: 1) Wirkleistung 2)
Leistungsfaktor 3) Blindleistung 4)
Scheinleistung 5) Wirkstromstärke 6)
Blindstromstärke a) =cosϕ b) =Ieff*cosϕ
c) =Ieff*sinϕ d) =Ueff*Ieff*cosϕ e)
Ueff*Ieff*sinϕ f) =Ueff*Ieff
Wiederstand und Kondensator sind im
Wechselstromkreis in Reihe geschaltet,
dämpft tiefe Frequenzen da
Io(ω)=(Uo/√(R²+(1/(ω*C))²))
Spule, Kondensator und ohmscher
Wiederstand werden in Rehe
geschaltet, damit werden dann die
Frequenz ωο=1/√(L*C) am besten
durchgelassen, während alle anderen
Frequenzen gedämpft werden.
Parallelschaltung von Spule,
Kondensator und ohmscher
Wiederstand, damit wird die Frequenz
ωο=1/√(L*C) am besten unterdrückt.
1d, 2a, 3e, 4f, 5b, 6c
16
Beschreibe die Vorgänge in einem
Schwingkreis,
17
Widerstand und Spule sind im
Wechselstromkreis in Reihe geschaltet,
dämpft hohe Frequenzen da
Io(ω)=(Uo/√(R²+(ω*L)²))
17
Zu Beginn ist der Kondensator geladen und es liegt an ihm die ganze Spannung
an. Zwischen den Kondensatorplatten ist ein elektrisches Feld aufgebaut, das
die gesamte gespeicherte Energie W = 0,5*C*U² enthält. Nun entlädt sich der
Kondensator über die Spule, die Spannung am Kondensator sinkt, der
Spulenstrom steigt, bis nach einer Viertel-Periode der Kondensator völlig
entladen ist und maximaler Strom durch die Spule fließt. In der Spule hat sich
dadurch ein magnetisches Feld aufgebaut, das nun die gesamte Energie W =
0,5*L*I² enthält. Das Magnetfeld der Spule baut sich nun ab, wobei die dabei
entstehende Induktionsspannung den Strom weiter durch die Spule treibt, bis
der Kondensator nach der halben Schwingungsdauer wieder entgegengesetzt
zur Ausgangslage aufgeladen ist und die gesamte Energie im elektrischen Feld