Berechnungen von R, U und i in Reihen- Parallel

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E-Technik 2j Mess- und Rechenübungen (zweite anspruchsvollere Version)
Name
Klasse
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Datum
Aufgabe 1:
A)
Skizziere eine Reihenschaltung mit folgenden Widerständen:
R1=1 kΩ
Ω, R2=10 kΩ
Ω, R3=100 kΩ
Ω, R4=47 kΩ
Ω, alle Widerstände sind bis 0,25 W belastbar.
Die Gesamtspannung beträgt 12Volt Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz.
B)
Berechne die folgenden Spannungsabfälle: UR1= ? V
C)
Berechne die Leistungen die an den einzelnen Widerständen umgesetzt werden:
PR1= ? W...... PR2= ? W...... PR3= ? W...... PR4= ? W.....
D)
Berechne (als Probe) die Gesamtleistung mit Hilfe der Formel Pges = Uges ∗ Iges
Überprüfe mit diesem Ergebnis die Plausibilität der Summe der Einzelleistungen!
E)
Wie viel elektrische Arbeit ist verrichtet worden, wenn die Schaltung 1 Stunde in Betrieb war?
F)
Trage die berechneten Werte in die Tabelle ein.
G)
Baue auf der Stecktafel die Schaltung auf und überprüfe durch Messen die berechneten Werte.
Trage diese Werte ebenfalls in die Tabelle ein.
Berechnet
UR2= ?
Gemessen
UR3= ?
UR4 =? V
Bemerkung
Rges
Uges
UR1
UR2
12V (gegeben)
Verhältnis
R1 : R2 : R2 =
UR1 : UR2 UR3 =
UR3
UR4
Summe von
UR1 + UR2 + UR3+ UR4
PR1
PR2
Verhältnis
R1 : R2 : R2 =
PR1 : PR2 PR3 =
PR3
PR4
PRges
H)
Ist die Summe von UR1 + UR2 + UR3 + UR4 plausibel (stimmig), ergibt sie einen Sinn?
I)
Zusatzaufgabe: Berechne mit den beiden Größen Gesamtspannung (12 V) und
Gesamtwiderstand (Ergebnis aus Aufgabe 1C) mit Hilfe des Dreisatzes die Spannungsabfälle
für U1, U2, U3 ! (Ohne den „Umweg“ über den Strom, das heißt ohne das ohmsche Gesetz).
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22.03.2012
E-Technik 2j Mess- und Rechenübungen (zweite anspruchsvollere Version)
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Datum
Aufgabe 2:
A)
Skizziere eine Parallelschaltung mit folgenden Widerständen:
R1=1 kΩ
Ω, R2=10 kΩ
Ω, R3=100 kΩ
Ω, R4=47 kΩ
Ω, alle Widerstände sind bis 0,25 W belastbar.
Die Gesamtspannung beträgt 12 V Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz
B)
Berechne die folgenden Ströme:
C)
Berechne die Leistungen die an den einzelnen Widerständen umgesetzt werden:
PR1= ? W...... PR2= ? W...... PR3= ? W...... PR4= ? W.....
D)
Berechne (als Probe) die Gesamtleistung mit Hilfe der Formel Pges = Uges ∗ Iges
Überprüfe mit diesem Ergebnis die Plausibilität der Summe der Einzelleistungen!
D1
Mit welcher maximalen (größten) Spannung darf diese Schaltung betrieben werden?
E)
Wie viel elektrische Arbeit ist verrichtet worden, wenn die Schaltung 1 Stunde in Betrieb war?
F)
Trage die berechneten Werte in die Tabelle ein.
G)
Baue auf der Stecktafel die Schaltung auf und überprüfe durch Messen die berechneten Werte.
Trage diese Werte ebenfalls in die Tabelle ein.
Berechnet
IR1= ? A
IR2= ? A
Gemessen
IR3= ? A
IR4= ? A
Bemerkung
Rges
Uges
IR1
IR2
12V (gegeben)
Verhältnis
R1 : R2 : R2 =
IR1 : IR2 IR3 =
IR3
IR4
Summe von
IR1 + IR2 + IR3+ IR4
PR1
PR2
Verhältnis
R1 : R2 : R2 =
PR1 : PR2 PR3 =
PR3
PR4
PRges
Uges, max
H)
Ist die Summe von IR1 + IR2 + IR3 + IR4 plausibel (stimmig) ergibt sie einen Sinn?
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22.03.2012
E-Technik 2j Mess- und Rechenübungen (zweite anspruchsvollere Version)
Name
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Datum
Aufgabe 3:
A)
Skizziere eine Gemischte Schaltung mit folgenden Widerständen:
R1=1 kΩ
Ω, R2=10 kΩ
Ω, R3=100 kΩ
Ω, R4=47 kΩ
Ω, alle Widerstände sind bis 0,25 W belastbar.
Die Gesamtspannung beträgt 12Volt Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz.
R1 und R2 sind in Reihe geschaltet. R3 ist parallel zu (R1 und R2) geschaltet. R4 befindet sich in
Reihe zum Rest der Schaltung.
C)
Berechne die folgenden Spannungsabfälle: UR1= ? V, UR2= ? V, UR3= ?, UR4 = ? V
D)
Berechne die Leistungen die an den einzelnen Widerständen umgesetzt werden:
PR1= ? W...... PR2= ? W...... PR3= ? W...... PR4= ? W.....
E)
Berechne (als Probe) die Gesamtleistung mit Hilfe der Formel: Pges = Uges ∗ Iges
Überprüfe mit diesem Ergebnis die Plausibilität der Summe der Einzelleistungen!
D)
Wie viel elektrische Arbeit ist verrichtet worden, wenn die Schaltung 1 Stunde in Betrieb war?
E)
Mit welcher maximalen (größten) Spannung darf diese Schaltung betrieben werden?
F)
Trage die berechneten Werte in die Tabelle ein.
G)
Baue auf der Stecktafel die Schaltung auf und überprüfe durch Messen die berechneten Werte.
Trage diese Werte ebenfalls in die Tabelle ein.
Berechnet
Gemessen
Bemerkung
Rges
Uges
12V (gegeben)
Verhältnis
UR1
UR2
R1 : R2 =
UR3
UR1 : UR2 =
UR4
Summe von
UR1 + UR2 + UR3+ UR4
Verhältnis
PR1
R1 : R2 =
PR2
PR1 : PR2 =
PR3
PR4
PRges
H)
Ist die Summe von UR1 + UR2 plausibel (stimmig), ergibt sie einen Sinn?
158 kΩ
0,8839576 kΩ
3,064mW
2,0897mW
0,075949mA
12 mA
56,9099 kΩ
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75,95mV
1,2mA
9,9105V
759,59mV
0,12mA
2,089V
7,596V
0,2553mA
0,18991V
3,57V
144mW
1,8991V
5,77 µW
14,4mW
0,0361mW
57,7µW
1,44mW
0,3606mW
576,9µW
271,14µW
0,04364mW
22.03.2012
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