Weihnachtspaket

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Weihnachtspaket
Termin: 9.1.2012
1. Berechnen Sie den oder die aufgenommenen Strom bzw. Ströme:
Berücksichtige alle Möglichkeiten der Schalterstellungen!
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2. Eine Ringspule von 3.5cm Ringquerschnitt und 35cm mittlerer Feldlinienlänge weist einen
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magnetischen Fluss von 65.10 Vs auf. Welcher Strom fließt durch die 250 Windungen?
3. Eine Zylinderspule von l=23cm Länge und d=2,5cm mittleren Durchmesser trägt 210
Windungen. Die Stromstärke ist 1,8A.
Berechnen Sie
a. Die Feldstärke
b. Die Induktion
c. Den magnetischen Fluss
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4. Die Bleche eines EI 84 Kernes werden wechselweise geschichtet, so dass kein Luftspalt
entsteht. Welchen Fluss im Anker ruft eine Durchflutung von 700Aw im Dynamoblech
hervor?
5. Eine Drosselspule hat bei den Luftspaltbreiten 1,5mm bzw. 3mm die Induktion
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1,6Vs/m bzw. 1,2Vs/m . Wie groß sind die Induktivitäten, wenn die Windungszahl
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1000, die Durchflutung 3000 Aw und der Flussquerschnitt 8cm betragen?
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6. Welchen Abstand müssen die auf 135V geladenen Platten eines Kondensators haben,
wenn eine Feldstärke von 8500 V/m erzeugt werden soll.
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7. Zwei Metallplatten von je 60cm sind durch eine Schicht aus Kunstharz (εr=7,5)getrennt, die bei einer Ladung von 1,99.10 As
durchschlagen wird. Wie groß ist die Spannung?
8. Ein Wickelkondensator enthält 2 paraffinierte Papierstreifen (εr=2,16) von 0,025mm Dicke und 2 Metallfolien von je 12m
Länge und 5cm Breite. Wie groß ist seine Kapazität?
9. Ersetzen Sie in der obigen rechten Schaltung all Widerstände durch 1μF Kondensatoren und berechnen Sie die
Gesamtkapazität und die gespeicherte Ladung nach sehr langer Zeit.
10.Eine Spule aus Kupferdraht mit 1320 Windungen hat eine mittlere Windungslänge von 12cm und einen Drahtdurchmesser
von 0,2mm. Sie liegt an einer Spannung von 5V.
a. Welche Temperatur hat die Wicklung, wenn ein Strom von 50mA fließt.
b. Wie groß ist die Stromdichte beim Einschalten (Raumtemperatur = 20C)
c. Wie groß ist die Stromdichte bei Betriebstemperatur?
11.Der Widerstand eines Drahtes wurde mit R=5,00 Ω gemessen. Der Durchmesser beträgt d=0,5mm, die Länge l=10m.
a. Aus welchem Material besteht der Leiter?
b. Welchen Durchmesser müsste ein Leiter aus Kupfer haben, um bei gleicher Länge denselben Widerstandswert zu
erreichen.
12.Die Kupferwicklung eines Transformators hat bei 18ºC einen Widerstand von 3,8Ω. Bei Volllast erhöht sich der Widerstand
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auf 5,6Ω. Welche Temperatur erreicht die Kupferwicklung? (α=0.00393 K )
13.Eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand von 2,6Ω hat einen Kurzschlußstrom von 40A. Welche Leerlaufspannung
tritt auf?
14.Ein Liter Benzin enthält eine chemische Energie von 43MJ. Beim Ottomotor wird ein Wirkungsgrad η=27% erreicht. Wie
hoch kann eine Masse von 300kg gehoben werden.
15.Eine Glühlampe eines Diaprojektors trägt die Aufschrift : 12V/150W. Wie groß ist die Stromaufnahme und der
Betriebswiderstand der Lampe ?
16.Ein Motor treibt eine Pumpe an, die Wasser auf eine Höhe von 40m pumpt und einen Wirkungsgrad von 75% hat. Der
Motor nimmt eine Leistung von 1,8kW auf. Wie viel Liter fördert die Pumpe, wenn der Motorwirkungsgrad 88% beträgt, in
einer Minute.
17.Einem Boiler mit 120l Inhalt wird eine Wärmemenge von 5kWh in 50 min zugeführt. Das Wasser hat eine
Anfangstemperatur von 13ºC. Auf welche Temperatur wird das Wasser erhitzt und welche Leistung wird aufgenommen?
18.Die Heizspirale eines Heizkörpers hat 20Ω. Zeichnen Sie Kennlinie (U/I) für diesen Widerstand für die Spannungen von 0 bis
240V. Tragen Sie für die Spannungsskala (x-Achse) Werte im Abstand von 40V ein. Wählen Sie den Maßstab für die Achsen so,
dass Sie den Wert für 100V und 220V schön aus der Kennlinie ablesen können. Tragen Sie diese Werte in der KL ein.
19.Ein veränderlicher Widerstand (10-150Ω) wird an eine Spannung von 240V gelegt. Zeichnen Sie die I/R-Kennlinie. Auf der XAchse tragen Sie die Widerstandswerte in 20Ω ein. Der Maßstab für den Strom soll so gewählt, dass für einen Widerstand von
90Ω bzw. 120Ω der Strom abgelesen werden kann. Tragen Sie diese Werte in die KL ein.
20.Auf einer Kabeltrommel ist ein Cu-Kabel aufgewickelt. Der Drahtdurchmesser beträgt 0,5mm. Damit festgestellt werden
kann wie viele Meter Kabel sich auf dieser Trommel sich befinden wird eine Widerstandmessung durchgeführt. Die Messung
ergibt 77Ω. Unter der Berücksichtigung, dass Sich diese Kabeltrommel im Freien befindet (T=-18ºC) berechnen Sie die
tatsächliche Kabellänge. Die Werte für den spez. Widerstand und den Temperaturkoeffizient für Kupfer entnehmen Sie aus
den Tabellen im Lehrbuch.
Ich wünsche euch ein schönes Weihnachtsfest, Gesundheit und den notwendigen Willen um in unserer Schule zu bestehen zu
können
Euren Eltern wünsche ich Ruhe und Besinnlichkeit in der Zeit in der Ihr mit diesen Rechnungen beschäftigt Seid!
Viel Glück!