I 7,66 A

(1)

1

RE 1.16

Zuleitungsstrom

Berechnen Sie den Zuleitungsstrom I !

I

I₁ I₂ I3

I4

A I₁ 18,2

A I₂ 9,6

A I₃ 21,7

A I₄ 17,2

A 7 , 66

zufliessend

18. Januar 2022

www.ibn.ch Version 6

(2)

2

RE 1.17

Sammelschiene

Eine Sammelschiene führen einige Leiter folgende Ströme zu:

A

I₁ 802 , Skizze:

kA I₂ 1,027 ,

A I₃ 189 ,

A I₄ 503 und

A I₅ 992 .

Wie gross ist der von der Sammelschiene abgehende Strom in der Hauptleitung (in A und kA)?

A 3513

kA 513 , 3

(3)

3

RE 1.27

Serieschaltung von Widerständen

An drei hintereinandergeschalteten Widerständen liegt je eine Spannung von 26V .

Wie gross ist die Gesamtspannung?

V 78

18. Januar 2022

(4)

4

RE 1.18

Verbraucher eines Automobils

An einer Sicherung eines Automobils sind folgende Verbraucher angeschlossen und in Betrieb:

Scheinwerfen (Stufe 2) 2,8A Lüftungsventilator 2,3A 2 Rückfahrscheinwerfer je ¹^,²⁵^A Welcher Strom fliesst durch die Sicherung?

A 6 , 7

(5)

5

RE 1.28

Dynamo

Ein 12V -Dynamo speist zwei seriegeschaltete Kleinspannungs- lampen.

Wie gross ist die Spannung an der ersten Lampe, wenn die Spannung an der zweiten Lampe 8,2V gemessen wurde?

V 8 , 3

Seitendynamo Der absolute Spitzenreiter unter

den Seitenläufern in Sachen Wirkungsgrad kam aus der Schweiz: Dieser Dynamo setzt nach Herstellerangaben bisher unerreichte 86 % der Tretleistung des Radlers in elektrische Energie

um! Der Dynamo ist so leichgängig, dass er, nachdem man ihn kurz angedreht hat, eine

Zeit lang nachläuft. Der Radler muss laut Hersteller nur rund 4,5

Watt aufbringen, um diesen Dynamo anzutreiben (dies entspräche aber einem Wirkungsgrad von "nur" 67 %).

Bisher wurden über 15 W der Tretleistung für den Dynamo

abgezweigt (ein Durchschnittsradler bringt etwa 50

W auf die Pedale).

Nabendynamo

Die gemessenen Wirkungsgrade lagen zwischen 62 % und 45 % bei

10 bis 26 km/h (Modell mit Vollachse) bzw. 46 % und 40 % bei

10 bis 26 km/h (Modell mit Hohlachse)1). Ab rund 25 km/h

läuft der Dynamo mit eingeschaltetem Licht leichter als

mit ausgeschaltetem Licht.

Verursacht wird dieses Phänomen durch Wirbelströme im unbelastetem Zustand.

18. Januar 2022

(6)

6

RE 1.19

Elektroverteilung

Bestimmen Sie den Strom I1 und geben Sie an, ob er zu- oder wegfliessend ist!

I₁ I2

I3

I₄ I₅

A I₂ 210

A I₃ 187

A I₄ 120

A I₅ 178

A 99

zufliessend

(7)

7

RE 1.29

Seriewiderstände

Wieviele gleichgrosse Wiederstände muss man in Reihe schalten, damit bei einer Speisespannung von 110V an jedem Widerstand eine Spannung von ⁵^,⁵^V herrscht?

20

18. Januar 2022

(8)

8

RE 1.20

Verteiler-Klemme

Einer Klemme fliessen folgende Ströme zu:

A

I₁ 12,1 , Skizze:

A I₂ 9,3 ,

A I₃  48,2 ,

während Ströme von A

I₄ 76,1 und A

I₅ 17,8 wegfliessen.

Wie gross ist der Strom im sechsten Draht? Fliesst er weg oder zu?

A 3 , 24

zufliessend

(9)

9

RE 1.30

Voltmeter Messbereichserweiterung

Mit einem Voltmeter mit dem Messbereich ⁰^,³^V will man maximal V

60 messen können.

Berechnen Sie die Spannung, welche der Vorwiderstand bei Vollausschlag verbrauchen muss (Skizze der Schaltung verlangt

RM , RV )!

V 7 , 59

18. Januar 2022

(10)

10

RE 1.21

Alternator

Der Alternator eines Autos liefert einen Strom von ²⁴^,²Â, davon werden ³^,⁶Â für die Zündung, ⁹^,⁸Â für die Beleuchtung und

A 5 ,

5 für den Scheibenwischermotor verbraucht.

Alternator Zündung Beleuchtung Scheibenwischer-

Motor Batterie

(Akkumulator)

G M

Welcher Strom fliesst zur Batterie?

(Skizze der Schaltung verlangt Î_A, ,Î_Z ,Î_B,Î_S und Î_Bat )!

A 3 , 5

(11)

11

RE 1.31

Klemmenspannungen

Welche Spannung herrscht zwischen den Klemmen 2 und 3?

Beschreiben Sie den Lösungsansatz mit der Maschenregel – dabei ist die Spannung U23 in der Skizze vorher einzuzeichnen!

U 2 1 U _{3 1}

2

1 3

V U₂₁ 110

V U₃₁ 80

V 30

18. Januar 2022

(12)

12

RE 1.22

Transistor

An einem Transistor werden folgende Ströme gemessen:

IB

IE

IC

n

n p

A I_B 115

A I_E 0,081

Bestimmen Sie den Kollektorstrom (I_C)!

mA 885 , 80

Transistoren Der Begriff „Transistor“ ist

eine Kurzform des englischen Transfer

Resistor.

npn

Bipolartransistoren werden in npn- und pnp-Typen unterteilt. Die Buchstaben geben die Reihenfolge

und den Dotierungstyp der Schichtung an. Somit bildet ein Bipolartransistor im Wesentlichen

immer zwei gegeneinander geschaltete pn-Übergänge (ähnlich

dem in einer pn-Diode). Die drei Anschlüsse werden Kollektor (C,

collector) Basis (B, base) und Emitter (E, emitter) genannt.

pnp

Um sich die Pfeilrichtung des Schaltzeichens besser merken zu

können, gibt es einen einprägsamen Spruch: „Tut der Pfeil der Basis weh, handelt sich′s

um pnp.

Leistungs- Transsistor

Leistungstransistor vom Typ 2N3055 im TO-3-Gehäuse,

durch eine Glimmerscheibe elektrisch isoliert auf einem Aluminium-Kühlkörper

aufgeschraubt.

(13)

13

RE 1.32

Klemmenspannung Batterie

Wie gross muss die Spannung der Batterie im skizzierten Fall sein?

U1 U2 U3

5 V 1 0 V 1 5 V 2 0 V2 0 V 2 5 V

+

Berechnen Sie die Batteriespannung, wenn die Schaltung durch zwei weitere Seriewiderstände erweitert wird!

V 30

V 75

18. Januar 2022

(14)

14

RE 1.23

Spannungsteiler

Berechnen Sie die Ströme I1 und I2!

U1

U 2 U 3

+ I

I3

I2

I₄

-

A I 8,21

A I₃ 5,67

A 54 , 2

A 21 , 8

(15)

15

RE 1.33

Massewiderstand

Ein Massewiderstand (U 18V ) mit 12 Abgriffen ist wie gezeichnet angeschlossen. Wie gross ist U1!

U 1

U

0 2 4 6 8 1 0 1 2

V 5 , 10

18. Januar 2022

(16)

16

RE 1.24

Grossknoten - Leiternetz

Im dargestellten Leiternetz sind die Ströme I1, I2, I3 und I4 zu bestimmen!

I₁ I2

I₃ I₄

9 20 A

2 1 1A

a b

c

d 7 2 A 8 3A

Für die Berechnung der Ströme ist jeweils der Knotensatz aufzuschreiben.

A 155

A 781

A 139

A 392

(17)

17

RE 1.34

Maschensatz

Berechnen Sie die Spannung am

Widerstand R2 (U₁ 1,2V ,U₃ 4,5V )!

U 1 R ₂ U 3

Maschenregel aufschreiben ist Pflicht.

V 3 , 3

18. Januar 2022

(18)

18

RE 1.25

Knotensatz

Berechnen Sie den Strom I in Richtung und Grösse!

I₁ I₂

I₃ I I₄

A I₁ 30,2

A I₂ 13,5

A I₃ 14,8

A I₄ 12,4 (Knotenregel aufschreiben ist Pflicht)

A 5 , 16

wegfliessend

(19)

19

RE 1.35

Maschensatz

Es sind die Spannungen U und U4 zu berechnen!

U 1

U 2

U 3

+

-

U 4

U

(Neue Skizze mit Werten und Maschen eintragen, sowie Maschregeln aufschreiben

ist Pflicht) V

U₁3 , ^U2 ¹¹^V , ^U3 ⁶^V

V 14

V 5

18. Januar 2022

(20)

20

RE 1.26

Knotensatz

Bestimmen Sie die Ströme I1, I2 und I3 !

I₃ I₂

7 7 m A 3 0 1 m A I₁

88mA

(Knotenregeln aufschreiben ist Pflicht)

mA 11

mA 224

mA 312

(21)

21

RE 1.36

Maschensatz

Aus der gegebenen Angaben sind die Spannungen U2 , U5und U6 zu bestimmen (U 60V )!

U 1

U 2

U ₄

U 6

U +

U 3 U ₇

U 5

V

U₁ 12 , U₃ 9V , V

U₄ 16 , ^U7 ¹⁶^V

V 39

V 23

V 7

18. Januar 2022

(22)

22

RE 1.38

Verbraucher eines Autos

Bei stehendem Motor sind bei einem Auto folgende Verbraucher eingeschaltet, die die nachfolgenden Ströme aufnehmen:

2 Abblendleuchten je ³^,³³Â 2 Standleuchten je ⁰^,³³Â 2 Schlussleuchten je ⁰^,⁴Â 2 Nummernleuchten je ⁰^,⁴Â 4 Instrumentenleuchten

je ⁰^,²⁵^A

1 Innenraumleuchte ⁰^,⁵^A

1 Radioapperat ²^,⁵^A

Alternator Laderegler

G ^G^eⁿ ^B^at

Wie gross ist der der Batterie entnommene Strom?

(Machen Sie eine Skizze der Schaltung)

Abblendleuchte Standleuchte Schlussleuchte Nummernleucht

e Innenraum-

leuchte Batterie

(Akkumulator)

1 2 3 4 5

Radioapparat

A 92 , 12

(23)

23

RE 1.39

Serieschaltung Heizung

Wie gross sind die Spannungen an den zwei,

hintereinandergeschalteten Heizspiralen einer Kochplatte, wenn die angelegte Spannung von U 400V im Verhältnis 1:3,5 aufgeteilt werden.

U 1 U 2

U

V 8 8 , 88

V 1 , 311

18. Januar 2022

(24)

24

RE 1.40

Parallelschaltung Heizung

In einer Schaltung zweier nebeneinander geschalteter Widerstände sind folgende Grössen bekannt:

U 1 U ₂

+

- U

I1 I2

I



72 R1

A I₂ 0,86

V U 110

Berechnen Sie den Widerstand R2 und den Gesamtstrom!

 9 , 127

A 388 , 2

(25)

25

RE 1.42

Parallele Widerstände

Wieviele 1,6k -Widerstände muss man parallel schalten, um an einer Spannung von 230V einen Strom ³^,⁴⁵^A zu erhalten?

24

18. Januar 2022

(26)

26

RE 1.43

Gemischte Schaltung

Welche Spannung muss an die gegebene Schaltung angelegt werden, wenn alle Widerstände 44 besitzen?

R 1

+

-

U R ₂

R ₃ I

A I 1,08

V 28 , 71

(27)

27

RE 1.45

Gemischte Schaltung

U 1

U 2

U 4

U 6

U

U3

U 7

U 5

Berechnen Sie die Spannung an den Einzelwiderständen, soweit sie nicht gegeben sind!

V U 12

V U₃ 3

V U₅ 3

V U₆ 6

V 3

V 9

V 0

18. Januar 2022

(28)

28 Serieschaltung

Gegeben ist der skizzierte Spannungsteiler.

V U₀ 36



0 Ri



1000 R1



2000 R2

a) In welchem Verhältnis stehen die Spannungen ^U₁ und ^U₂ zueinander?

b) Wie gross ist die Spannung U1? c) Wie gross ist die Spannung U2?

2 : 1

V 12

V 24

(29)

29 Gemischte Schaltung

In der skizzierten Schaltung sind alle Widerstände gleich gross.



200

R , U₁550V

Wie gross ist die Spannungen U₂?

V 50

18. Januar 2022

(30)

TG

7.5 101

(6-40) (6-36)

Frage

Was verstehen Sie unter den Kirchhoffschen Gesetzen!

TG

7.5 102

(6-41) Frage

Was verstehen Sie unter der Maschenregel?

Machen Sie eine Skizze mit zwei Widerständen in Serie?

TG

7.5 103

Frage

TG

7.5 104

Frage