R1 R2 U1 U2 R3 - physik.uni

Übungen zur E-Lehre
1. Aufgabe (EDC2x001b): Verzweigter Stromkreis
Für die abgebildete Schaltung berechne
man
a) zunächst allgemein
(i) den Strom I3 durch den Widerstand R3
(ii) die Potentaldifferenz UAB zwischen den
Punkten A und B.
Blatt 7
R1 U1 A
R2
U2
R3
b) I3 und UAB für die Werte.
R1 = 25 Ω; R2 = 10 Ω;
R3 = 12 Ω
B
U1 = 60 V; U2 = 24 V.
In der Abbildung trage man die zur Berechnung angenommenen Strom- und Maschenumlaufsrichtungen, sowie die Zählrichtungen der Spannungen und die konventionellen
Stromrichtungen ein.
2. Aufgabe (EDC2x003b): Gleichstromnetzwerk
In der angegebenen Schaltung sind zwei
Batterien mit den eingeprägten Spannungen
U1(e) = 110 V und U2(e) = 100 V und den
inneren Widerständen Ri,1 = 100 Ω und
Ri,2 = 200 Ω parallel geschaltet. Bei
geschlossenem Schalter fließt durch den
Lastwiderstand der Strom I = 0,200 A.
Bestimmen Sie die Ströme I1 und I2 und die Spannung UAB
a) bei geschlossenem Schalter,
b) bei geöffnetem Schalter
Hinweis: Es ist nur der Wert des Stromes I angegeben, nicht dessen konventionelle
Richtung! Nimmt man die falsche Richtung an, ergibt sich evtl. ein Widerspruch.
3. Aufgabe (EDC2x008b): Spannungsteiler, Potentiometer
An einem Verbraucher mit dem Widerstand RL = 330 Ω soll mit Hilfe einer Spannungsteilerschaltung die Spannung variiert werden können. Zur Verfügung stehen eine
Gleichspannungsquelle mit der Spannung U = 12,0 V (der Innenwiderstand der
Spannungsquelle sei vernachlässigbar klein) und ein Potentiometer mit dem Widerstand
RP = 150 Ω und der Belastbarkeit PN = 1,00 W (Nennleistung). Beim Zweifachen der
Nennleistung brennt das Potentiometer durch.
a) Prüfen Sie, ob beim Anschluss des unbelasteten Potentiometers an die gegebene
Quelle die im Potentiometer umgesetzte Leistung unter der Nennleistung bleibt.
b) Wie groß ist der Strom, der der Nennleistung entsprechend durch das Potentiometer
fließen darf?
c) Wie groß ist der Strom, der zur Zerstörung des Potentiometers führt?
d) Welche maximale Spannung darf man für den Lastwiderstand abgreifen, ohne das
Potentiometer zu zerstören?
e) Wie groß muss der Lastwiderstand mindestens sein, damit das Potentiometer auf
keinen Fall zerstört wird?