894 :TI-TECHNOLOGIE: Elektro Corner

Aufgaben zum Ohmschen Gesetz

Ohmsches Gesetz Ein Widerstand R hat den Wert 20 Ohm, durch ihn fließt ein Strom I von 1A. Berechnen Sie Die Spannung U und die Leistung P. Zeichnen Sie einen Grafen für die Funktion P = f(I) für 0<I< 3A. Lösung a. : U = 20&Mac189; * 1A = 20V b. P = I2 * R [1b.ods]

Parallelschaltung Eine Computeranlage besteht aus Rechner (140W), Monitor (100W), Drucker (50W) und Scanner (30W). Das Stromnetz hat eine Spannung von 230V. Berechnen Sie die Innenwiderstände, zeichnen Sie einen Schaltplan mit den jeweiligen Strömen. Wie groß ist der Gesamtstrom, die Gesamtleistung, der Gesamtwiderstand? Lösung: IR1 = P / U = 140W / 230V = 0,61A; R1 = 230V / 0,61A = 377 Ohm USW.

Parallelschaltung

Leiten Sie die Formel für die Parallelschaltung von Widerständen her, was ist der Leitwert G?

Reihenschaltung

Zwei Lampen L1: 6V 0,2A und L2: 6V 0,1A werden in Reihe an eine Spannungsquelle 6V angeschlossen.

1. Berechnen Sie die Widerstände der Lampen
2. Fließt durch die 0,2A Lampe ein größerer Strom?
3. Berechnen Sie den Gesamtwiderstand
4. Berechnen Sie den Gesamtstrom und die Spannungen an den Lampen
5. Berechnen Sie die Leistungen der Lampen, welche leuchtet heller?

Lösungen:

1. R1 = 3V/0,2A = 15 Ohm; R2 = 3V/0,1A = 30 Ohm
2. Nein, durch alle Lampen fließt bei Reihenschaltung der selbe Strom
3. Rges = R1 + R2 = 15 Ohm + 30 Ohm = 45 Ohm
4. I = 6V / 45 Ohm = 0,133 A; U_R1 = 15 Ohm * 0,133 A = 2 V; U_R2 = 30 Ohm * 0,133 A = 4 V
5. P_R1 = I² * R1 = (0,133 A)² * 15 Ohm = 0,266 W; P_R2 = 0,533 W; L2 leuchtet heller

Reihenschaltung

Sie haben eine Kiste mit 12V 1W Lampen, entwickeln Sie eine Schaltung zum Betrieb an 230V. Berechnen Sie die Einzelwiderstände, den Gesamtwiderstand, die Gesamtleistung.

Lösung: Reihenschaltung: 230V/12V = 19.167 Lampen; gewählt 20 Lampen. R_L = U²/P = 144V²/1W = 144 Ohm ; Rges = 20 * 144 Ohm = 2880 Ohm; Pges = U²/Rges = (230V)² / 2880 Ohm = 18,37W

Reihenschaltung

Sie haben 3 Spannungsquellen (Batterien): 1,5V; 3V und 9V. Welche verschiedenen Spannungen können erzeugt werden (ohne Kurzschluß)?

Vorwiderstand

Eine 6V 0,2A Lampe soll an 12V betrieben werden.

1. Was passiert, wenn die Lampe direkt angeschlossen wird?
2. Bestimmen Sie einen passenden Vorwiderstand: Welcher Strom I fließt durch ihn, welche Spannung liegt an ihm an?

Spannungsteiler Mit einer 12V Spannungsquelle sollen folgende Spannungen erzeugt werden: 3V 6V 9V Entwickeln Sie einen Spannungsteiler, der Strom durch die 4 Widerstände sei 0,1A. Lösung: R = 3V / 0,1A = 30 Ohm