6.2 Schaltungen von Widerständen

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Welche Wirkungen hat der elektrische Strom? Geben Sie zu den einzelnen Wirkungen jeweils ein Beispiel an.	Der elektrische Strom hat mehrere Wirkungen: Wärmewirkung; Beispiel: Lötkolben Magnetische Wirkung; Beispiel: Elektromotor Lichtwirkung; Beispiel: Laserschweissen Chemische Wirkung; Beispiel: Verchromen Physiologische Wirkung; Beispiel: Herzschrittmacher
Wie müssen die Messgeräte zum Messen des elektrischen Stroms, wie zum Messen der elektrischen Spannung geschaltet werden?	Strommessgeräte (Amperemeter) werden in Reihe in den zu messenden Stromkreis geschaltet. Spannungsmessgeräte (Voltmeter) werden parallel zum zu messenden Stromkreisabschnitt (Verbraucher) geschaltet.
Welche Auswirkungen hat es, wenn die Zuleitung zu einem Verbraucher bei einer Reihenschaltung unterbrochen wird?	Bei einer Unterbrechung in einem Stromkreis mit Reihenschaltung fliesst im gesamten Stromkreis kein Strom mehr.
Welche Auswirkungen hat es, wenn die Zuleitung zu einem Verbraucher bei einer Parallelschaltung unterbrochen wird?	Bei einer Unterbrechung in einem Stromkreis mit Parallelschaltung wird der betroffene Verbraucher im Stromkreis nicht mehr von Strom durchflossen. Der andere Verbraucher wird weiterhin von Strom durchflossen, jedoch mit geringer Stromstärke.
Warum sind in allen Firmen und Haushalten praktisch alle Maschinen parallel geschaltet?	Damit an den Maschinen die volle Netzspannung anliegt. Dies ist nur bei Parallelschaltung der Geräte der Fall.
Unter welchen Voraussetzungen fliesst elektrischer Strom?	Strom fliesst, wenn in einem geschlossenen Stromkreis eine elektrische Spannung vorhanden ist. Ein Stromkreis besteht aus einer Spannungsquelle, Verbrauchern und Verbindungsleitungen.
Welches sind die drei wichtigsten Grössen in einem elektrischen Stromkreis?	Die drei wichtigsten Grössen sind: Elektrische Spannung, elektrische Stromstärke und elektrischer Widerstand. Bei einem Vergleich des Stromkreises mit einer Wasserleitung entspricht die elektrische Stromstärke der Wassermenge und der elektrische Widerstand der Reibung in den Rohrleitungen.
In welcher Einheit wird die elektrische Spannung gemessen?	Die elektrische Spannung U wird in Volt (V) gemessen. Die Licht- und Kraftanlagen haben meist Spannungen von 230 Volt oder 400 Volt. Hochspannungsleitungen führen Spannungen bis zu 400 000 V = 400 kV.
Wie ist die technische Stromrichtung festgelegt?	Die technische Stromrichtung in einem Stromkreis ist vom Pluspol (+) zum Minuspol (-) festgelegt.
Welche Spannungsquelle wird für die Antriebe einer CNC-Maschine, welche zur Puffern des Datenspeichers verwendet?	Die Spannungsquelle für den Antrieb einer CNC-Maschine ist das Drehstrom-Leitungsnetz. Die Spannungsquelle zur Puffern des Datenspeichers in EDV-Anlagen ist eine Knopfzelle mit 5V Gleichspannung.
Was ist ein Phasenführer?	Ein einfaches Prüfgerät, das anzeigt, ob eine Leitung elektrische Spannung führt. Liegt eine Spannung an der Prüfspitze an, so leuchtet ein Glimmlämpchen auf.
Erklären Sie die folgende Angabe: Der spezifische Widerstand (p) von Kupfer beträgt 0.0179 Ω x mm²/m.	Die Angabe p = 0.0179 Ω x mm²/m bedeutet, dass ein 1 m langer Kupferdraht von 1 mm² Querschnittsfläche einen elektrischen Widerstand von 0.0179 Ω besitzt.
Wie lautet das Ohm'sche Gesetz?	Das Ohm'sche Gesetz lautet U = R x I Spannung = Widerstand x Stromstärke Es besagt, ass der in einem Stromkreis fliessende elektrische Strom umso grösser ist, je grösser die angelegte Spannung und je kleiner sein elektrischer Widerstand ist.
In welcher Einheit wird der elektrische Widerstand gemessen?	Die Einheit des elektrischen Widerstands ist das Ohm (Ω).
Welchen Widerstand hat ein Tauchsieder, durch den beim Anschluss an 230 V Spannung ein elektrischer Strom von 3A fliesst?	I = U/R -> R = U/I = 230V/3A = 76,7 Ω
Der Draht für eine Heizwicklung ist 6m lang. Bei einer angelegten Spannung von 230 V fliesst ein Strom von 2.9 A. Aus Festigkeitsgründen darf der Drahtdurchmesser nicht kleiner als 0.2 mm sein. Welchen spezifischen elektrischen Widerstand muss der Draht haben?	p = 0.415 Ω x mm²/m Lösungsweg siehe Prüfungsbuch Metall S. 190 Frage 15
Mit welchen Gleichungen berechnet man Stromstärke, Spannung und Widerstand bei Reihenschaltungen?	Stromstärke: I = I1 = I2 = I3 = .... Spannung: U = U1 + U2 + U3 + .... Widerstand: R = R1 + R2 + R3 + ....
Mit welchen Gleichungen berechnet man Stromstärke, Spannung und Widerstand bei Parallelschaltungen?	Stromstärke: I = I1 + I2 + I3 + .... Spannung: U = U1 = U2 = U3 = .... Widerstand: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ....
Wie kann man elektrische Geräte vor zu hohen Spannungen und zu hohen Stromstärken schützen?	Vor zu hohen Spannungen kann ein elektrisches Gerät durch einen parallel geschalteten Innenwiderstand geschützt werden. Vor zu hoher Stromstärke wird ein elektrisches Gerät entweder mit einem in Reihe geschalteten Innenwiderstand oder mit einer Überstrom-Schutzeinrichtung (Sicherung) geschützt.
Zwei parallel geschaltete Widerstände R1 = 60 Ω und R2 = 90 Ω sollen durch einen einzelnen Widerstand ersetzt werden. Wie gross muss dieser Ersatzwiderstand sein?	Der Ersatzwiderstand muss betragen: R= R1 x R2 / R1 + R2 = 60 Ω x 90 Ω / 60 Ω + 90 Ω = 36 Ω
Wie kann die elektrische Leistung von Verbrauchern direkt und indirekt ermittelt werden?	Die direkte Leistungsmessung erfolgt mit einem Leistungsmessgerät. Hierbei wird die Spannung und die Stromstärke gemessen und daraus intern die Leistung berechnet und angezeigt. Indirekt ermittelt man die Leistung eines Verbrauchers in einem Stromkreis durch die Messung der Spannung und der Stromstärke und anschliessender Berechnung mit der Formel P = U x I.

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