Berechnungen von R, U und i in Reihen- Parallel
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E-Technik 2j Mess- und Rechenübungen (zweite anspruchsvollere Version) Name Klasse Seite 1 von 3 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). © www.kolboske.de 22.03.2012 E-Technik 2j Mess- und Rechenübungen (zweite anspruchsvollere Version) Name Klasse Seite 2 von 3 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? © www.kolboske.de 22.03.2012 E-Technik 2j Mess- und Rechenübungen (zweite anspruchsvollere Version) Name Klasse Seite 3 von 3 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 © www.kolboske.de 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
