1 Heizwicklung eines Boilers Welchen Strom nimmt eine

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1
RE
1.1
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Heizwicklung eines Boilers
Welchen Strom nimmt eine Heizwicklung eines Boilers von 40,5 Ω Widerstand
bei 230 V auf?
5 ,679 A
Panzerheizkörper
Rohrheizkörper
Keramikheizkörper
Heizdraht aus
Konstantan
15. November 2014
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2
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1.2
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Vorwiderstand
Ein Vorwiderstand, der auf 3,82 Ω eingestellt ist, wird von 16 ,5 A durchflossen.
Wie gross ist die zwischen den Vorwiderstandsklemmen herrschende Spannung?
15. November 2014
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63 ,03V
IV
RV
R
UV
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstand einer Glühlampe
Wie gross ist der Widerstand einer 60W Glühlampe welche an 230V angeschlossen werden kann!
881,7 Ω
Lösung:
U
I1
R20
R1
15. November 2014
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6
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4
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1.3
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Vernickeln von Schrauben
Beim Vernickeln misst man 8V Spannung und 18 A Stromstärke. Berechnen
Sie den Widerstand des Vernickelungsbades.
0,4444 Ω
Lösung:
15. November 2014
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6
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5
RE
1.4
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kenndaten Widerstand
Ein Widerstand ist wie folgt angeschrieben: 165 Ω - 2 ,5 A . Welche Spannung
muss angelegt werden, damit der Nennstrom fliesst?
412 ,5V
Der Nennstrom ist der Strom der bei
Nennbedingungen, also bei den Bedingungen für welchen das Bauteil bzw. das
Betriebsmittel gebaut ist.
15. November 2014
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6
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6
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1.5
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Lichtbogen einer Lampe
Die Spannung am Lichtbogen einer Lampe ist bei 62 A Stromstärke 48V .
Berechnen Sie den Widerstand des Lichtbogens.
0,7742 Ω
Xenon-Gasentladungslampe
mit 15 kW aus einem
IMAX-Filmprojektor
15. November 2014
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Stromquelle
Eine Stromquelle schickt durch einen Widerstand R = 60 Ω einen Strom
von 3 Ampere. Wie gross ist die Klemmenspannung U ?
U = 180V
Ideale Quelle
Die Stromquelle liefert eien konstanten Strom durch den Verbraucher.
Reale Quelle
In der Realität sind aber die Quellen
von der Belastung abhängig und die
Klemmenspannung sinkt bei grösserer
Stromentnahme.
Nichtlineare Quelle
15. November 2014
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Lichtnetz
Schliesst man an das Lichtnetz (230 V) einen Widerstand an, so wird
er von 4 Ampere durchflossen.
R = 57 ,5 Ω
Wie gross ist dieser Widerstand?
15. November 2014
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Glühlampe
Welchen Warmwiderstand R hat eine Glühlampe von 230 V und 0,45
Ampere?
Rϑ = 511,1Ω
Nach 2013 dürfen Lampen der
Energieklasse C und schlechter nicht
mehr verkauft werden.
Glühlampe
Wolfram
E27
E
HalogenGlühlampe
Wolfram
E27
D
HalogenHochvolt
GU10
C
HalogenNiedervolt
GU5.3
D
Lösung:
Rϑ =
U
230V
=
= 511,1Ω
Iϑ
0 ,45 A
15. November 2014
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kochplatte
Eine Kochplatte ist an 230 V angeschlossen und hat einen Widerstand
von 40 Ω . Wieviel Ampere fliessen durch die Sicherung (DII)?
I = 5 ,75 A
Überlastschutz kein
Kurzschlussschutz
Diazed
Grösse I
Diazed
Grösse II
Neozed
Sicherung
Feinsicherung
(ohne Quarzsand)
Blitzkochplatten sind Massekochplatten mit einem roten Punkt
in der Mitte. Sie haben eine ca.
500W grössere Leistung als andere gleichgrosse Massekochplatten. Der eigebaute Übertemperaturschutz (Bimetall) schaltet ohne Kochgut nach etwa. 9
Minuten einen der drei eingebauten Widerstände aus.
Lösung:
I=
U
230V
=
= 5 ,75 A
R
40 Ω
15. November 2014
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RE
1.6
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Hochohmwiderstand
An einem Hochohmwiderstand von 16 kΩ liegt eine Spannung von
185V .
a) Berechnen Sie den Strom in Ampère und mA !
b) Stellen Sie die Rechnung in der unteren Grafik dar.
c) Lesen Sie den Strom bei einer Spannung von 100V aus der Grafik
heraus!
0 ,01156 A
11,56 mA
Der Hochohmwiderstandist ein elektrischer
Widerstand von mehr als 10 kΩ. Solche
Widerstände werden aus Kostengründen
meist nicht aus Metallegierungen, sondern
überwiegend als Schichtwiderstände oder
Massewiderstände unter Verwendung von
Halbleitermaterialien ausgeführt.
Schichtwiderstand
I
[mA]
U
[V]
15. November 2014
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RE
1.7
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Drahtwiderstand
Ein Draht hat 86 m Ω Widerstand und wird von 12 A durchflossen. Welche
Spannung inVolt und mV verbraucht er?
15. November 2014
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1.032V
1032 mV
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RE
1.8
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Entstörwiderstand
Legt man an den Entstörwiderstand eines Zündkabels eine Spannung von
12 ,9V an, so fliesst ein Strom von 0 ,92 mA . Wieviele kΩ Wiederstand ergibt
dies?
15. November 2014
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14 ,02 kΩ
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RE
1.9
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Oxidierte Batterieklemmen
An den beiden Klemmen einer Batterie hat sich durch Oxidation ein Übergangswiderstand von je 30 m Ω gebildet. Welche Spannung geht an den
Klemmen bei einer Stromaufnahme von 85 A total verloren?
2 ,55V
12V-Bleiakku
(6 Zellen à 2V)
15. November 2014
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RE
1.10
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Isolationsfehler an einem Wärmegerät
An einem Wärmegerät herrscht zwischen den Anschlussklemmen (L,N) eine
Spannung von 224V . Der Isolationswiderstand muss nach NIN-Vorschrift
mindestens 1 MΩ betragen. Wie gross ist der durch diesen Widerstand fliessende Strom (Ableitstrom gegen Erde)?
15. November 2014
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0 ,224 mA
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RE
1.11
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Wasserzersetzungsapparat
In einem Wasserzersetzungsapparat fliessen 6600 A . Die Arbeitsspannung ist
1,65V . Wie gross ist der vorliegende Widerstand?
0 ,25 m Ω
Oktetregel
Alle Atome streben immer nach einer
gefüllten Valenzelektronenschale.
Elektronegativität
In diesem Fall zieht das Sauerstoffteilchen
mit seiner größeren Elektronegativität zwei
Elektronen aus den Schalen der Wasserstoffteilchen näher zu sich, es wird
dadurch zu einem negativ geladenen
Anion. Die Wasserstoffteilchen werden zu
Kationen, da ihnen nun ein Elektron fehlt.
Je grösser der EN-Unterschied der beiden
Atome, bei der Bindung, je polarer ist die
Bindung.
∆ EN > 1,7
∆ EN < 1,7
H
EN2,1
Ionenbindung
Elektronenpaarbzw. Atombindung
H2O
H
EN2,1
O
EN 3,5
Jonenbindung
Weil diese Ionen unterschiedlich geladen
sind, bewegen sie sich beim Einschalten
des Stroms zum entsprechenden Gegenpol also:
Kation
WasserstoffIon (positiv
geladen)
Anion
Sauerstoff-Ion
(negativ
geladen)
15. November 2014
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--->
Kathode
--->
Anode
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RE
1.12
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Spule eines Gleichstromrelais
Welchen Widerstand besitzt die Spule eines Gleichstromrelais, die bei 12V
Spannung einen Strom von 107 mA aufnimmt?
15. November 2014
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112 ,15Ω
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RE
1.13
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Innenwiderstand eines Messinstrumentes
Mit einem Voltmeter werden 403V gemessen. Aus der Betriebsanleitung ist
ersichtlich, dass das Instrument bei diesem Messbereich einen Eigenwiderstand von 5 ,8 kΩ hat. Berechnen Sie den durch das Voltmeter fliessende
Strom!
15. November 2014
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69 ,48 mA
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RE
1.14
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Hochohmwiderstand
Berechnen Sie die Spannung eines Hochohmwiderstandes, der
2,6 MΩ Widerstand besitzt und von 560 µA Strom durchflosen wird!
1456V
Ein 2-MΩ-SMD-Widerstand
in der Baugröße 1206
(Raster in mm)
15. November 2014
www.ibn.ch
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20
RE
1.15
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Überspannungsableiter
Ein Überspannungsableiter führt bei 10,2 kV Spannung einen Ableitstrom von 10,4 kA . Welchem Widerstand entspricht dies?
0,9808 Ω
Fr. 175.In modernen Wohngebäuden werden
zunehmend elektronische Geräte
eingesetzt. Dort sind heute Fernseh-,
Stereo- und SAT-Receiver sowie
Internet-PCs in Haushalten vorhanden. Ebenso sind Mikrowelle, Kühlschrank und Spül-/Waschmaschine
mit Mikroprozessoren ausgestattet.
Für die Sicherheit sind Alarmanlagen
und Videoüberwachungen installiert.
Werte von einigen 10’000 Fr. müssen
geschützt werden. Denn für alle
Geräte und Anlagen gilt eines:
Überspannungen sind für sie tödlich.
15. November 2014
www.ibn.ch
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RE
1.37
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Mikrofon
Ein Mikrofon hat einen Widerstand von 60Ω .
Wie gross ist der Strom, wenn es mit einer mittleren Spannung von 1,8V betrieben wird?
30mA
Prinzip und
Funktion eines
Mikrofons
Schaltzeichen
Mikrofon
Ein Mikrofon (Mikrophon) ist ein
Schallwandler, der Luftschall als
Schallwechseldruckschwingungen in
entsprechende elektrische Spannungsänderungen als Mikrofonsignal
umwandelt.
Tauchspulenmikroon
Elektret-Kondensatormikrofon
Kohlemikrofon
Piezo- oder Kristallmikrofon
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
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RE
1.41
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Begrenzungswiderstand
Die Nenndaten eines Begrenzungswiderstandes sind: RV = 1,2kΩ ,
I = 22mA .
U1=UV
I
26,4V
U2
RV
U
Welche Spannung darf man maximal am Vorwiderstand anlegen?
15. November 2014
www.ibn.ch
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RE
1.44
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Stromänderung
In einem galvanischen Bad wird durch Zugabe von Säure der Widerstand 45% verringert.
81,82%
Um wie viel Prozent wird sich der Strom vergrössern, wenn die Spannung beibehalten wird?
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
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AE
2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Eierkocher
Ein elektrischer Eierkocher nimmt bei Anschluss an 230V einen Strom
von 1,9 A auf.
121,0Ω
Wie gross ist der Widerstand der Heizwicklung?
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
6
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AE
2.4
2
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Relais
Ein Relais mit 500Ω -Wicklungswiderstand (CuL 0,19 ) wird an 24V angeschlossen.
Bestimmen Sie Stromstärke und Stromdichte in der Relaisspule.
15. November 2014
www.ibn.ch
48mA
1,693 A / mm 2
CuL
Kupferlackdraht mit
0,19mm Durchmesser
Version
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AE
2.4
3
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Heisswassergerät
Ein Heisswassergerät hat im Betriebszustand einen Widerstand von
24,2Ω .
a) Machen Sie ein Schema mit Voltmeter, Ampèremeter und Wattmeter sowie Verbraucher (Heisswassergerät)! Tragen Sie alle vorhandenen und berechneten Werte im Schema ein.
b) Wie gross ist die Stromaufnahme des Gerätes bei Anschluss
an 230V ?
c) Wie goss ist die Leistungsaufnahme des Heisswassergerätes?
15. November 2014
www.ibn.ch
9,504 A
2186W
Symbol
Heisswassergerät
Version
6
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AE
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4
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Glühlampe
Wie gross ist der Widerstand und die Leistung einer Glühlampe, die
bei Anschluss an 230V einen Strom von 0,265 A aufnimmt?
15. November 2014
www.ibn.ch
867,9Ω
60,95W
Version
6
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5
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Stellwiderstand
Auf dem Leistungsschild eines Stellwiderstandes, der für Demonstrationszwecke benutzt wird, stehen folgende Angaben:
Strom
Widerstand
429V
3, 03mS
557,7W
1,3 A
330Ω
a) Berechnen Sie die höchstzulässige Spannung!
b) Wie goss ist der Leitwert des Stellwiderstandes?
c) Bestimmen Sie die maximale Leistungsaufnahme mit drei verschiedenen Formeln!
d) Welche Möglichkeiten kennen Sie um die Leistung an einem
Verbraucher zu bestimmen. Machen Sie zu jeder Variante ein
Schema mit Verbraucherwiderstand!
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
6
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kondensator
Welcher Strom fliesst durch die Isolation eines Kondensators, wenn
der Kondensator an 12V -Gleichspannung angeschlossen wird und der
Isolationswiderstand (Dielektrikum) RIsol = 1,2 MΩ beträgt?
10 µA
Realer Kondensator
Ersatzschaltung
Idealer
Kondensator
Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung
an einem idealen
Kondensator
Symbol idealer
Kondensator
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Strommesser
Ein Strommesser zeigt bei Vollausschlag einen Strom von 30mA an. In
diesem Messbereich hat das Messgerät einen Innenwiderstand von
9,3Ω .
a) Welche Spannung fällt am Strommessgerät ab?
b) Machen Sie ein Schema mit Volt und Ampèremeter sowie einem
Verbraucherwiderstand! Tragen Sie das Ergebniss in der Schaltung ein!
c) Was ist bei der Messung mit Volt- und Ampèremeter zu beachten?
15. November 2014
www.ibn.ch
0,279V
Vollausschlag
Messbereichsendwert
Version
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AE
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Leitwertberechnungen
Berechnen Sie die Leitwerte folgender Widerstände:
a)
b)
c)
d)
e)
12,5Ω ,
20kΩ ,
0,0294Ω ,
15mΩ und
180Ω
15. November 2014
www.ibn.ch
0,08S
50µS
34,01S
66,67 S
5,55mS
Version
6
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AE
2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Spannungsmesser
Ein Spannungsmesser hat einen Innenwiderstand von 4kΩ / V .
0,12mA
a) Welcher Strom fliesst durch das Messgerät, wenn der Messbereich
auf 50V eingestellt ist und eine Spannung von 24V angezeigt
wird?
b) Machen Sie ein Schema mit Volt und Ampèremeter sowie einem
Verbraucherwiderstand! Tragen Sie das Ergebniss in der Schaltung ein!
c) Was ist bei der Messung mit Volt- und Ampèremeter zu beachten?
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
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2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Wiederstandswerte
Bestimmen Sie die Widerstandswerte nachfolgender Leitwerte:
a)
b)
c)
d)
e)
1,35S ,
2mS ,
1,2mS ,
56S und
0,833mΩ
15. November 2014
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0, 740Ω
500Ω ,
833, 3Ω
0,01786Ω
1200,5Ω
Version
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1
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34
AE
2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kurzschluss Gleichstrommtor
Ein Kurzschluss an einem Motorklemmenbrett eines Gleichstrommotors überbrückt die Motorwicklungen, so dass nur noch die Leitung mit
einem Leiterwiderstand von 0,4Ω im Stromkreis liegt.
550 A ,
a) Zeichnen Sie ein Schaltungsschema der beschriebenen Situation
mit Leiterwiderständen, Klemmenbrett und Motor!
b) Bestimmen Sie den Kurzschlussstrom für 440V -Netzspannung!
15. November 2014
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Version
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Gelockerte Schraubenklemme
An einer gelockerten Schraubenklemme tritt bei 16 A Belastung ein
Spannungsabfall von 400mV auf.
a) Wie gross ist der Übergangswiderstand?
b) Welche Leistung wird am ungewollten Widerstand verbraucht?
15. November 2014
www.ibn.ch
25mΩ
6,4W
Achtung
Anschlussprobleme
bei unachtsamer Arbeit
Version
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AE
2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Überstromunterbrecher
Ein Stromkreis ist mit einem Leitungsschutzschalter 16 A abgesichert.
a) Welche Spannung fällt am Leitungsschutzschalter ab, wenn sein
Übergangswiderstand 7mΩ beträgt und der Stromkreis mit 14,5 A
belastet wird?
b) Welche Leistung wird im Überstromunterbrecher bzw. im Leitungsschutzschalter in Wärme umgesetzt!
0,1015V
1,472W
Schmelzsicherungen
Geräteschutz
250V
80A/D
40
NEOZED
D02, 40A
10 kA
40
DIAZED
DI, 10A
10 kA
250V
KleinleistungsSicherung
1,5 kA/G
250V
DIAZED
DII, 25A
50 kA
500V
DIAZED
DIII, 40A
50 kA
500V
Norm SNV
24482
G2,400A
50 kA
500V
Norm CEI
269
NH00, 40A
50 kA
500V
Leitungsschutzschalter
Überlastschutz
Kurzschlussschutz
Motorschutzschalter
Der Motorschutz (zum Beispiel ein
Motorschutzschalter) schützt Elektromotoren (meist Asynchronmotoren) vor
thermischer Überlastung aufgrund
mechanischer Überlastung oder bei
Ausfall eines einzelnen oder zweier
Außenleiter.
Schaltzeichen eines
Motorschutzschalters. Das Symbol
„I>“ symbolisiert eine
Strombegrenzung,
die rechteckige
Schleife steht für
einen BimetallAuslöser
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
6
TG
7
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37
AE
2.4
14
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Autobatterie
Eine 12V -Autobatterie liefert beim Anlassen 96 A .
a) Berechnen Sie den Widerstand im Anlasser-Stromkreis.
b) Welche Leistung wird beim Anlassen erzeugt?
c) Bestimmen Sie den Leitwert im Anlassfall.
0,125Ω
1152W
8S
Anlassen eines Autos
Eine Batterie, die als Energiequelle für den Antrieb eines
Elektrofahrzeugs, wie Elektroautos oder Hybridfahrzeugen
dient, wird dagegen eher als
Traktionsbatterie bezeichnet.
Ergänzend und zur Erhöhung
der Ausfallsicherheit besitzen
diese Fahrzeuge oftmals auch
eine Starterbatterie zur Versorgung ihres Bordnetzes.
Säure-Dichte
[g/cm³]
Ungefährer
Ladezustand
1,28
Voll geladen
1,22
Normal geladen
1,18
Schwach geladen
1,12
Normal entladen
1,06
Tief entladen
KlemmenSpannung
[V]
Ungefährer
Ladezustand
>12,8
Voll geladen
ca. 12,4
Normal geladen
ca. 12,2
Schwach geladen
ca. 11,9
<10,7
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TG
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1
2
38
AE
2.4
15
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstands-Code
Wie gross sind die folgenden Widerstände, und welche Toleranzen
gelten?
Widerstände 1
a)
b)
c)
d)
Toleranz
Zulässige Abweichung
vom Nennwert
(Sollwert)
braun-grün-braun-silber
rot-violett-rot-gold
blau-grau-grün-silber
orange-weiss-schwarz-braun
Widerstände 2
e)
f)
g)
h)
braun-grün-braun-schwarz-silber
rot-violett-rot-grau-gold
blau-grau-schwarz-grün-silber
orange-weiss-schwarz-grau-braun
KohleschichtWiderstand
mit 4 Farbringen
1kΩ ±5%
Widerstände bis und mit der
Reihe E48 haben vier Farbringe.
MetallschichtWiderstand
mit 5 Farbringen
10kΩ ±1%
Widerstände ab der Reihe E96
haben fünf Farbringe.
(meist Metallschicht)
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4. Ring
Multiplikator
5. Ring
Toleranz
6 Ring
-6
TK 10
Farbe
1. Ring
2. Ring
3. Ring
schwarz
0
0
0
-
-
200
braun
1
1
1
10
1
1%
100
rot
2
2
2
10
2
2%
50
orange
3
3
3
103
-
15
gelb
4
4
4
10
4
-
25
grün
5
5
5
10
5
0,5%
5
blau
6
6
6
10
6
0,25%
-
violett
7
7
7
107
0,1%
-
grau
8
8
8
-
0,05%
-
weiß
9
9
9
-
-
10
gold
-
-
-
10
silber
-
-
-
10-2
-1
5%
-
10%
-
Version
6
TG
7
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2
39
AE
2.4
16
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstands-Code
Welchen Farbcode müssen die folgenden Widerstände tragen?
Kohleschicht-Widerstände
a)
b)
c)
d)
1,2kΩ ; ±2%
3,3MΩ ; ±10%
39kΩ ; ±5%
100Ω ; ±1%
Metallschicht-Widerstände
e)
f)
g)
h)
12Ω ; ±0,5%
1kΩ ; ±2%
200Ω ; ±5%
100MΩ ; ±1%
KohleschichtWiderstände
haben 4 Farbringe
1kΩ ±5%
MetallschichtWiderstände
haben 5 Farbringe
10kΩ ±1%
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4. Ring
Multiplikator
5. Ring
Toleranz
6 Ring
-6
TK 10
Farbe
1. Ring
2. Ring
3. Ring
schwarz
0
0
0
-
-
200
braun
1
1
1
10
1
1%
100
rot
2
2
2
10
2
2%
50
orange
3
3
3
10
3
-
15
gelb
4
4
4
10
4
-
25
grün
5
5
5
10
5
0,5%
5
blau
6
6
6
10
6
0,25%
-
violett
7
7
7
107
0,1%
-
grau
8
8
8
-
0,05%
-
weiß
9
9
9
-
-
10
gold
-
-
-
10
silber
-
-
-
10-2
-1
5%
-
10%
-
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Isolationswiderstand
In einer elektrischen Anlage wird der Isolationswiderstand zwischen L1
und L2 (ohne angeschlossene Verbraucher) gemessen.
Bei der Prüfspannung von 500V fliesst der Strom von 900mA .
a) Wie gross ist der Isolationswiderstand?
b) Welcher Fehlerstrom fliesst bei einer Leiterspannung von 400V ?
c) Wie gross ist der Fehlerstrom zwischen L1 und N?
555, 5Ω
0,1799A
415,7mA
Aussenleiter
Stromführender Leiter (L1,
L2, L3) im DreiphasenWechselstrom-Netz
Messen des Isolationswiderstandes
Um kapazitive Einflüsse
auszuschließen, muss
Gleichspannung zum Messen
verwendet werden. Die Höhe
der Messspannung muss
mindestens der Betriebsspannung der Anlagen entsprechen. Gängige Werte
sind 100 V für Fernmelde- und
Kleinspannungsanlagen,
500V für Hausinstallationen
und Hausgeräte und 1000 V
für Niederspannungsmotoren.
Nach VDE 0100 T 600 kann
bei vorhanden sein eines
Überspannungsableiters-/
schutzes die Prüfspannung
auf 250 V gesenkt werden.
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AE
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Transistor als Schalter
In einer Transistorschaltung soll durch den Widerstand R2 des Basisspannungsteilers ein Strom von 300mA fliessen, der an diesem Widerstand einen Spannungsabfall von 0,7V hervorruft.
555, 5Ω
0,1799A
415,7mA
Transistor
Halbleiterbauelement wird
z.B. als Verstärker oder als
Schalter verwendet.
R1
R2
Eingangskennlinie
am Transistor
a) Berechnen Sie den erforderlichen Kohleschicht-Widerstand!
b) Welcher nächsthöhere Nennwert ist nach E12 und E24 zu wählen?
c) Geben Sie den jeweiligen Farbcode an!
E-Reihe bestimmen
Es gibt sieben E-Reihen: E3, E6, E12, E24, E48,
E96 und E192.
n = 3 ⋅ 2a
a ∈ {0 ,1, 2 ,3, 4 ,5, 6}
Die Zahl nach dem Kennbuchstaben E bedeutet die
Anzahl der Werte für eine Dekade.
Als Faktor, um einen Wert zu berechen, ergibt sich
bei der Reihe E12 aus:
n
10 m
n = 12
m ∈ {0 ,1 ,2 ,...., 11}
Für Widerstände kleiner Leistung werden die
nebenstehenden Reihen verwendet.
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Transistor als Schalter
Aus den Unterlagen einer elektronischen Schaltung lässt sich ein
Strom von 0,24mA durch den Widerstand R1 = 68kΩ des Basisspannungsteilers ermitteln.
16,32V
V
R1
A
R2
Welche Wert müsste bei einer Spannungmessung das Messgerät
anzeigen?
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AE
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Leuchtdiode
Ein Metallschicht-Vorwiderstand ±1% einer weissen Leuchtdiode
(Flussspannung ∆u = 3,3V ) soll bei einem Strom von ≤ 0,35 A und einer
Netzspannung von U 0 = 4,5V die Restspannung abfallen.
a) Bestimmen Sie den Vorwiderstandswert.
b) Welcher nächsthöhere Nennwert E12 ist zu wählen?
c) Welcher Strom fliesst im gewählten Widerstand?
d) Welche Leistung muss der Widerstand aufweisen!
e) Welchen Farbcode hat dieser
Metallschicht-Widerstand?
3,428Ω
3,9Ω
307,7mA
0,3692W
orange-weiss-schwarz-braun
Leuchtdiode
Eine Leuchtdiode (auch LumineszenzDiode, englisch light-emitting diode,
deutsch lichtemittierende Diode, LED)
ist ein elektronisches HalbleiterBauelement. Fließt durch die Diode
Strom in Durchlassrichtung, so strahlt
sie Licht, Infrarotstrahlung (als
Infrarotleuchtdiode) oder auch Ultraviolettstrahlung mit einer vom Halbleitermaterial und der Dotierung abhängigen Wellenlänge ab.
Flussspannung
Die Farbe einer Leuchtdiode hängt
wesentlich vom Bandabstand des
eingesetzten Halbleitermaterials ab.
Die Farbe entspricht direkt einer
bestimmten Wellenlänge λ bzw. dem
Kehrwert der Frequenz der emittierten
elektromagnetischen Strahlung. Die
sich daraus ergebende Flussspannung bei Nennstrom, auch Durchlassspannung oder Vorwärtsspannung
(englisch forward voltage) ist dann je
nach Farbe unterschiedlich.
E-Reihe
Es gibt sieben E-Reihen: E3, E6, E12,
E24, E48, E96 und E192.
Farbe
Infrarot
Rot
Wellenlänge
λ
[mm]
>760
610<
λ <760
Intensität
I
<
<
[cd]
I
I
Flussspannung
∆u
[V]
∆ u <1,9
<
<
n = 3 ⋅ 2a
a ∈ {0 ,1, 2 ,3, 4 ,5, 6}
1,63<
∆ u <1,9
∆ u <2,1
Werkstoff
Galliumarsenid (GaAs)
Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs)
Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs)
Galliumarsenidphosphid (GaAsP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Galliumphosphid (GaP)
Galliumarsenidphosphid (GaAsP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Galliumphosphid (GaP)
Orange
590<
λ <610
<
I
<
2<
Gelb
570<
λ <590
<
I
<
2,1<
∆ u <2,2
Galliumarsenidphosphid (GaAsP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Galliumphosphid (GaP)
Grün
500<
λ <570
<
I
<
2,0<
∆ u <3,4
Indiumgalliumnitrid (InGaN) / Galliumnitrid (GaN)
Galliumphosphid (GaP), Aluminiumgalliumindiumphosphid
(AlGaInP) ,Aluminiumgalliumphosphid (AlGaP), Zinkoxid
(ZnO), in Entwicklung
Blau
450<
λ <500
<
I
<
2,48<
∆ u <3,7
Zinkselenid (ZnSe), Indiumgalliumnitrid (InGaN)
Siliziumkarbid (SiC)
Silizium (Si) als Träger, in Entwicklung
Zinkoxid (ZnO), in Entwicklung
Violett
400<
λ <450
<
I
<
2,76<
∆ u <4,0
Indiumgalliumnitrid (InGaN)
Ultraviolett
230<
λ <400
<
I
<
3,1<
∆ u <4,4
Diamant (C)
Aluminiumnitrid (AlN)
Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN)
Aluminiumgalliumindiumnitrid (AlGaInN)
wess
230<
λ <760
18<
I
<22
3,2<
∆ u <3,4
Erzeugen weißen Lichtes mit einer ultravioletten Leuchtdiode und Fluoreszenzfarbstoffen für rot, grün und blau.
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Die Zahl nach dem Kennbuchstaben E
bedeutet die Anzahl der Werte für
eine Dekade.
Als Faktor, um einen Wert zu berechen, ergibt sich bei der Reihe E12
aus:
n
10 m
n = 12
m ∈ {0 ,1 ,2 ,...., 11}
Für Widerstände kleiner Leistung
werden die nebenstehenden Reihen
verwendet.
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2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Elektronische Schaltung (Weisse LED’s)
In einer elektronischen Schaltung wird an dem KohleschichtWiderstand R2 ( grün-violett-gold-silber) eine Spannung von 2V gemessen.
Weisses Licht
mit LED
Um mit Leuchtdioden weißes Licht zu
erzeugen, kommen verschiedene
Verfahren zur additiven Farbmischung
zum Einsatz:
ILED
U F = 3,3V
U CE = 0,1V
I LED ≤ 350mA
IB
I B wird bei dieser Betrachtung
vernachlässigt.
ILED
Erzeugen weißen Lichtes mit einer
blauen Leuchtdiode und einem
breitbandigen Fluoreszenzfarbstoff.
a) In welchem Bereich liegt die Stromstärke?
b) Wie gross ist die Abweichung vom Mittelwert des Stromes in Ampère und in Prozent?
Erzeugen weißen Lichtes mit einer
ultravioletten Leuchtdiode und
Fluoreszenzfarbstoffen für rot, grün
und blau.
Fazit
Für Beleuchtungszwecke wird deshalb
fast immer eine blaue LED mit nur
einem gelben Leuchtstoff kombiniert,
meist Cer-dotiertem YttriumAluminium-Granat-Pulver. Da blaue
LEDs den höchsten Wirkungsgrad
haben (UV-LEDs hingegen weniger
als die Hälfte) und der Blauanteil
sichtbar ist, ist das die wirtschaftlichste Methode, weißes Licht per LED zu
erzeugen.
KohleschichtWiderstände
haben 4 Farbringe
1kΩ ±5%
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Spannungstoleranz
Die Nennspannung 230V konnte vor 2003 um 6% grösser und um
10% geringer sein!
a) Berechnen Sie die maximale Spannung und die minimale Spannung vor 2003!
b) Berechnen Sie die maximale Spannung und die minimale Spannung nach 2003!
c) Wie gross ist die Stromänderung in Prozent nach 2003, wenn bei
konstantem Widerstand die berechneten Spannungsänderungen
auftreten?
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−13,8V
+23V
−23V
+23V
−10%
+10%
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AE
2.4
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Stellwiderstand
Ein Stellwiderstand 330Ω liegt an einer konstanten Spannung von
230V . Die Stellänge beträgt 33,5cm .
A
191, 6Ω
14,04cm
I
U
R1
l
S
∆l
R2
E
Um welche Strecke ∆l muss der Schleifkontakt verschoben werden,
um einen Strom von 1,2 A einzustellen?
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstandskennlinien
Bestimmen aus dem Diagramm durch Ablesung von I − U − Wertepaaren die Widerstände R1 bis R6 !
I
[mA]
200Ω
400Ω
750Ω
1200Ω
2500Ω
3
2
1
5'000Ω
20
4
18
16
14
12
10
5
8
6
4
6
2
2
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4
6
8
10
12
14
16
18
20
U
[V]
Version
6
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstandskennlinien
Folgende Diagrammarbeiten sind durch Sie auszuführen:
a) Zeichnen Sie die Kennlinien für die Widerstände R1 = 1,5kΩ ,
R2 = 2,7 kΩ und R3 = 6,8kΩ in ein I − U − Diagramm ein, wenn jeder
Widerstand an einer Spoannung von 24V liegt.
I
[mA]
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
U
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
[V]
b) Lesen Sie aus den drei Diagrammen die Ströme ab, die durch die
Widerstände fliessen, wenn sie an 17V liegen!
c) Welche Spannungen müssen mindestens an den Widerständen
liegen, damit durch jeden Widerstand 3mA fliessen?
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstandskennlinien eines Einstellwiderstandes
Ein einstellbarer Widerstand liegt an der konstanten Spannung
U = 12V . Bei der Änderung des Widerstandes wurden folgende
Stromwerte gemessen:
I1 = 20mA , I 2 = 12mA ; I 3 = 6mA , I 4 = 4mA , I 5 = 2,4mA , I 6 = 1,2mA ,
I 7 = 0,8mA und I 8 = 0,6mA .
a) Berechnen Sie die eingestellten Widerstandswerte, und zeichnen
Sie die Kennlinie in ein I − R − Diagramm ein.
I
[mA]
600Ω
1000Ω
2000Ω
3000Ω
5000Ω
10kΩ
15kΩ
20kΩ
1,75mA
3500Ω
3429Ω
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
R
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
[kΩ]
b) Lesen Sie aus dem I − R − Diagramm die Stromstärke ab, wenn
der Widerstand 6,8kΩ beträgt.
c) Ermitteln Sie den Widerstandswert bei einer Stromstärke von
3,5mA . Prüfen Sie durch Rechnen die Ablesegenauigkeit!
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Widerstandstoleranz
Ein Widerstand R = 1,2kΩ der Normreihe E12 darf höchstens an einer
Spannung von U = 12,2V angeschlossen werden.
a) Zeichnen Sie die Kennlinie für den minimalen und maximalen Widerstandswert in ein I − U − Diagramm ein.
I
[mA]
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
U
[V]
b) Ermitteln Sie aus dem Diagramm den Bereich, in dem die Stromstärke liegen kann, wenn der Widerstand an U = 12V und anschliessend an U = 9V liegt.
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ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kennlinie Einstellwiderstand
Ein einstellbarer Widerstand R = 330Ω liegt an der Spannung von
U = 220V . Der Widerstand kann in 6 Stufen gleichmässig verändert
werden.
330Ω , 0, 6A
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
3,2
3,6
[A]
I
4
50
100
150
200
250
300
[Ω]
[V]
350
R
U
a) Berechnen Sie die einzelnen Widerstandswerte und die zugehörigen Ströme!
55Ω , 4 A
110Ω , 2 A
165Ω , 1, 3A
220Ω , 1A
275Ω , 0,8 A
b) Zeichnen Sie die Kennlinien in ein I − U − Diagramm ein.
c) Zeichnen Sie die Kennlinie I = f (R ) .
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TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kennlinien von Schichtpotentiometer
In nachstehender Abbildung sind Widerstandskennlinien für SchichtPotentiometer mit unterschiedlicher Charakteristik dargestellt.
a) Beschreiben Sie den Verlauf der Kennlinien a und b.
b) Der Nennwiderstand RN der beiden Widerstände RNa und RNb beträgt 4,7kΩ . Bestimmen Sie aus dem Diagramm die Widerstände
für folgende Winkel: 100° , 150° , 200° und 250° .
R/RN
100
[%]
90
g(R2 )
80
Verschiedene
Schicht-Potentiometer
Ein Potentiometer (kurz Poti,
nach neuer deutscher
Rechtschreibung auch Potenziometer) ist ein elektrisches Widerstandsbauelement, dessen Widerstandswerte mechanisch (durch
Drehen oder Verschieben)
veränderbar sind. Es hat
mindestens drei Anschlüsse
und wird vorwiegend als
stetig einstellbarer Spannungsteiler eingesetzt.
70
60
50
40
a
c
30
g(R1 )
20
10
b
40°
80°
120° 160° 200° 240° 280°
320°
Symbol
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AE
2.4
30
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Kennlinien von Spindelpotentiometer
Die nachstehender Abbildung zeigt Widerstände von SpindelPotentiometer in Abhängigkeit von der Schleifenstellung:
Verschiedene
Spindel-Potentiometer
a) Linear B,
b) Logarithmisch A „Audio“ und
+
c) Spezial logarithmisch A .
Bestimmen Sie aus den Kennlinien die jeweiligen Widerstandswerte,
wenn der Schleifer auf 60% des des elektrischen Schleifweges eingestellt ist.
Die zu vergleichenden Potentiometer haben einen Nennwiderstand
von 100kΩ .
Spindel-Potentiometer haben eine hohe Einstellgenauigkeit. Sie werden z.B.
für die Einstellung der Steuerspannung von Kapazitätsdioden bei der Empfangsabstimmung in Fernseh- und
Rundfunkgeräten benutzt.
R/Rg
100
[%]
90
80
70
Präzisions-Drehknopf mit
Präzisionsskala für 10 Gang
Potentiometer mit 6,35 mm
Achse. Arretierbar.
60
50
B
40
30
A
20
A
+
Symbol
10
10
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20
30
40
60
50
Schleiferweg
70
80
90
100
[%]
Version
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1
2
54
AE
2.4
31
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Spannungsabhängiger Widerstand
Zur Ermittlung der Eigenschaften eines spannungsabhängigen Widerstandes wurden folgende Werte aufgenommen:
Spannung U [V ]
4
6
8
10
13
15
20
25
Strom I [mA]
0,22
0,53
1,3
2,1
4,7
6,8
17,5
40
15. November 2014
www.ibn.ch
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
[mA]
I
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
U
[V]
a) Zeichnen Sie die Kennlinie des Widerstandes in das nachfolgende
I − U − Diagramm ein.
Version
6
TG
7
1
2
54
AE
2.4
31
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
b) Berechnen Sie die jeweiligen Widerstandswerte.
Spannung U [V ]
4
6
8
10
13
15
20
25
Strom I [mA]
0,22
0,53
1,3
2,1
4,7
6,8
17,5
40
Widerstand R [kΩ]
18,18
11,32
6,154
4,762
2,766
2,206
1,143
0,625
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
[kΩ] R
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
U
[V]
c) Zeichnen Sie die Kennlinie des Widerstandes in das nachfolgende
R − U − Diagramm ein.
d) Zeichnen Sie zum Vergleich in beide Diagramme die Kennlinie für
einen konstanten Widerstand von 2,7kΩ ein.
15. November 2014
www.ibn.ch
Version
6
TG
7
1
2
TG
7.1.2
101
TG
7.1.2
102
TG
7.1.2
103
TG
7.1.2
104
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Frage
Wie lautet die Formel für die Berechnung eines
Widerstandes?
Frage
Wie schnell ist ein Elektron bzw. wie weit bewegt
sich ein Elektron pro Sekunde?
Frage
Kann man einen elektrischen Widerstand unter
Spannung mit einem Ohm-Meter messen?
Frage
Wie lauten die drei elktrischen Grössen im
Stromkreis (inklusive Formelzeichen)?
15. November 2014
www.ibn.ch
Vorschrift
Literatur
Antwort
U=R·I
Vorschrift
Literatur
Antwort
Vorschrift
Literatur
Antwort
Vorschrift
Literatur
Antwort
U
R.I
Einige Milimeter
Nein, Widerstände müssen mit einem
Ohm-Meter spannungslos gemessen
werden.
U=Ursache
R=Resistance
I=Intensität
Version
6
TG
7
1
2
TG
7.1.2
105
TG
TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN LÖSUNGSSATZ
ELEKTROTECHNISCHE GRUNDLAGEN
GRUNDLAGEN
DAS OHMSCHE GESETZ
Frage
Wie lautet die Formel des ohmschen Gesetzes?
U=R·I
Vorschrift
Literatur
Antwort
Frage
Vorschrift
Literatur
Antwort
Frage
Vorschrift
Literatur
Antwort
7.1.2
107
TG
Antwort
Frage
7.1.2
106
TG
Vorschrift
Literatur
7.1.2
108
15. November 2014
www.ibn.ch
U
R.I
Version
6