Physik, 3. Trimester - Elektrik, Folge 12: Transformatoren

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  1. Eine Spule ist an die Netzspannung von 230 V angeschlossen; ihr induktiver Widerstand beträgt bei der Frequenz von 50 Hz 115 ohm. Berechnen Sie unter der Annahme, dass der ohmsche Widerstand vernachlässigbar ist, die effektive Stromstärke, die Amplitudenwerte von Strom und Spannung und die elektrische Leistung.

    (A) 2,0 A; 2,8 A; 325 V und 0,46 kW
    (B) 2,0 A; 2,8 A; 325 V und 0 W
    (C) kann ich nicht
     
  2. Die Spule von Frage 1 hat zusätzlich zum induktiven Widerstand von 115 ohm einen ohmschen Widerstand von 115 ohm. In solch schwierigen Fällen werden von Ihnen keine Berechnungen verlangt. Welche qualitativen Aussagen treffen zu?

    (A) Die Spannung eilt dem Strom voraus und es ergibt sich eine Wirkleistung ungleich null.
    (B) Man kann als Ersatzschaltung für eine reale Spule eine Serienschaltung aus einer idealen Spule und einem reinen ohmschen Widerstand betrachten.
    (C) Der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung beträgt etwa 45� und der effektive Strom ist höher als 1 A jedoch niedriger als 2 A.
     
  3. Mit einem Trafo wird eine Halogenlampenkette (12 V/ 5 A) an die Haushaltsspannung angeschlossen. Berechnen Sie das Windungsverhältnis der Spulen und den Primärstrom

    (A) 1:19,2 und 0,26 A
    (B) 230 : 12 und 260 mA
    (C) kann ich nicht
     
  4. Bei einem Elektroschweißgerät, wie z.B. einer Punktschweißzange, sind die Anschlüsse kaum isoliert. Warum ist das so?

    (A) Weil das Plastik wegschmelzen würde.
    (B) Weil diese Anschlüsse für Menschen ungefährlich sind.
    (C) Die Arbeiter sollen Schutzhandschuhe verwenden.
     
  5. Kann es sein, dass beim Modellversuch zum Induktionsofen durch den Ring aus Lötzinn ein Strom von 100 A fließt?

    (A) Nein das ist zu viel, da würde die Sicherung fliegen.
    (B) Das ist nur möglich, wenn die Sekundärspannung klein (!) genug ist.
    (C) Zum Schmelzen des Zinns ist keine so große Stromstärke nötig.
     
  6. Der Modellversuch zur Hochspannungsleitung soll mit zwei Trafos mit Windungsverhältnissen von 10:1 wiederholt werden. Wieder soll eine 60 W-Lampe (230V) versorgt werden; Widerstände von 4 kohm in den Hochspannungsleitungen simulieren eine sehr große Übertragungslänge. Berechnen Sie die Spannung und die Stromstärke in den Hochspannungsleitungen, ferner die Verlustleistung.

    (A) 2,3 kV, 26 mA ferner 0,68 W
    (B) 2,3 kV, 26 mA ferner 2,7 W
    (C) kann ich nicht
     
  7. Ein Stelltrafo hat eine Primärspule mit 1000 Windungen, die gesamte Sekundärspule hat 100 Windungen. Welche Wechselspannungen können eingestellt werden? In welchen Sprüngen ändert sich die Sekundärspannung?

    (A) 230 V; 2,3 V
    (B) 23 V; 0,23 V
    (C) 230 V; beliebig fein
     
  8. Auf dem Dach eines Privathauses sind zwei Fotovoltaikanlagen installiert. An einem Sonnentag liefert eine Anlage 15 Ampere bei einer Gleichspannung von 80 Volt, die andere 25 A bei 60 V. Wie viele kWh werden an diesem Tag etwa ins Netz eingespeist?

    (A) Es ist nicht möglich zwei Anlagen mit unterschiedlicher Spannung anzuschließen.
    (B) Etwa 20 kWh
    (C) kann ich nicht
     

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