Übungstest

Dieser Übungstest besteht aus 8 Fragen zu Strom und Leistung.
Die Schwierigkeitsstufe ist leicht bis schwer.
Es können bei jeder Frage eine oder mehrere Antworten korrekt sein, aber nie alle.

Test als PDF ausgeben (Kann je nach Länge einige Minuten dauern)

An einem Transformator herrscht primärseitig eine Spannung von \(U_1 = 230V\) und ein Strom von \(I_1 = 1A\). Sekundärseitig herrscht eine Spannung von \(U_2 = 50V\) und ein Strom von \(I_2 = 4,5A\). Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Transformators. Nr. 4093
	\(\eta = 0,994\)
	\(\eta = 0,978\)
	\(\eta = 1,022\)
	\(\eta = 0,048\)
Lösungsweg Der Wirkungsgrad eines Transformators ist definiert als das Verhältnis der sekundär entnommenen Leistung zur primär zugeführten Leistung: \(\eta = \frac{P_2}{P_1}\) Die elektrische Leistung ist gegeben durch \(P = U\cdot I\). Der Wirkungsgrad ist somit \(\eta = \frac{U_2 I_2}{U_1 I_1}\)

4 erreichbare Punkte

a) Ermitteln Sie die Stromstärke in allen Zweigen des Stromkreises b) Wie groß ist die Leistung beim ohmschen Hindernis mit \(\Omega=5\)? Nr. 3507
	\(I=\(\frac{31}{2}\) A\) \( I_1=\(\frac{12}{4}\) A\) \(I_2=\(\frac{25}{2}\) A\) \(P=45W\)
	\(I=\(\frac{28}{3}\) A\) \(I_1=\(\frac{11}{2}\) A\) \(I_2=\(\frac{18}{5}\) A\) \(P=35W\)
	\(I=\(\frac{34}{2}\) A\) \( I_1=\(\frac{22}{5}\) A\) \(I_2=\(\frac{43}{7}\) A\) \(P=25W\)
Lösungsweg Der Stromkreis wird in die inneren Kreise (Maschen) unterteilt. linke Masche (abefa): \(15V-(5\Omega)(I-I_2)=0\) mit der Relation \(V=\Om \cdot A\) können wird die Gleichung durch \(\Om\) kürzen: \(15A-5I+5I_2=0\) rechte Masche (bcdeb): \(-I_2\(\frac{6}{5}\Omega\)+(5\Omega)(I-I_2)=0\) mit der Relation \(V=\Om \cdot A\) können wird die Gleichung durch \(\Om\) kürzen: \(-I_2\(\frac{31}{5}\)+5I=0\) Zusammengesetzt ergibt sich die gemeinsame Gleichung: \(15A-\(\frac{6}{5}\)I_2=0 \) Umgeformt kommt raus: \(I_2=\(\frac{25}{2}\)A\) Das wird in eine der obrigen Gleichungen eingesetzt und somit ist \(I=\(\frac{31}{2}\)A\) und weil \(I=I_1+I_2\) ist --> \(I_1=3A\) Leistung ist in einem Stromkreis definiert als \(P=R\cdot I^2\), also \(P=5\Omega \cdot (3A)^2 = 45W\)

3 erreichbare Punkte

Gegeben sei eine Leuchtdiode mit einer Wirkleistung von \(P = 4W\) und einer Blindleistung von \(Q = 3var\). Berechnen Sie die Scheinleistung \(S\) der Leuchtdiode. Nr. 4127
	\(S = 1VA\)
	\(S = 2,65VA\)
	\(S = 3,46VA\)
	\(S = 5VA\)
Lösungsweg Die Scheinleistung kann mittels \(S = \sqrt{P^2+Q^2}\) berechnet werden.

4 erreichbare Punkte

Welche der folgenden Gegebenheiten müssen für ein Stromnetz erfüllt sein, damit Blindleistung auftritt? Nr. 4126
	Es handelt sich um ein Gleichstromnetz.
	Es handelt sich um ein Wechselstromnetz.
	Die Verbraucher besitzen ohmsche Widerstände.
	Die Verbraucher besitzen induktive oder kapazitative Widerstände.
Lösungsweg Blindleistung kann dann auftreten, wenn es zwischen Strom und Spannung eine Phasenverschiebung gibt. Diese wird durch Spulen (induktive-) oder Kondensatoren (kapazitative Widerstände) in Wechselstromnetzen hervorgerufen.

4 erreichbare Punkte

Was ist die Scheinleistung in einem Wechselstromkreis? Nr. 4122
	Die elektrische Gesamtleistung, die vom Netz für den Verbraucher bereitgestellt wird.
	Die elektrische Leistung, die beim Verbraucher für die Umwandlung in andere Leistungen verfügbar ist.
	Die elektrische Leistung, die wieder an das Netz abgegeben wird, anstatt vom Verbraucher umgesetzt zu werden.
Lösungsweg Die Scheinleistung \(S\) ist die Gesamtleistung, die vom Netz für den Verbraucher bereitgestellt wird, und berechnet sich wie gewohnt laut \(S = U\cdot I\). Sind im Verbraucher induktive (Spulen) oder kapazitative (Kondensatoren) Widerstände vorhanden, so kommt es zu einer Phasenverschiebung \(\varphi\) zwischen Strom und Spannung. Ein Teil der Scheinleistung, die Blindleistung \(Q\), wird dafür verwendet, um ein magnetisches bzw. elektrisches Feld im Widerstand aufzubauen. Dieser Teil der Leistung wird nach abbauen des Feldes wieder an das Netz abgegeben. Die vom Verbraucher tatsächlich umgesetzte Leistung, die Wirkleistung \(P\), kann über den Leistungsfaktor \(cos(\varphi)\) gemäß \(P = S\cdot cos(\varphi)\) berechnet werden. Bei ohmschen Widerständen liegen Strom und Spannung in gleicher Phase, daher ist \(\varphi\) gleich null und die Wirkleistung entspricht der Scheinleistung. Die Zusammenhänge können über das Leistungsdreieck verdeutlicht werden.

3 erreichbare Punkte

An einem Transformator herrschen primärseitig eine Spannung von \(U_1 = 380kV\) und ein Strom von \(I_1 = 2kA\). Der Transformator hat einen Wirkungsgrad von \(\eta = 0,99\). Berechnen Sie die sekundärseitig entnommenen Leistung. Nr. 4094
	\(P_2 = 75,24kW\)
	\(P_2 = 760MW\)
	\(P_2 = 752,4MW\)
	\(P_2 = 7,68\cdot 10^8W\)
Lösungsweg Der Wirkungsgrad eines Transformators ist definiert als das Verhältnis der sekundär entnommenen Leistung zur primär zugeführten Leistung: \(\eta = \frac{P_2}{P_1}\) Die elektrische Leistung ist gegeben durch \(P = U\cdot I\). Umformen ergibt \(P_2 = \eta \cdot P_1 = \eta \cdot U_1 \cdot I_1\)

4 erreichbare Punkte

Durch einen Ohm’schen Widerstand von \( 4 \Omega \) fließt ein Strom von \(4 A\). Welche Leistung wird dabei umgesetzt? Nr. 2731
	\(P= 64 \ \ W\)
	\(P= 2 \ \ W\)
Lösungsweg Gegeben sind der Strom und der Widerstand, nicht aber der Spannungsabfall. Deshalb kann man die Bezeichnung \(P = RI^2\) anwenden. Ebenso gut kann man den Spannungsabfall berechne (U = RI) und anschließend die Beziehung \(P = IU_R \) anwenden. \(P = RI^2 = (4\ \ \Omega) \cdot (4 \ \ A)^2 = 64 \ \ W\)

2 erreichbare Punkte

Wie groß muss ein Ohm'scher Widerstand sein, wenn Strom mit \(10A\) durch ihn fließt und dabei eine Leistung von \(130W\) umgesetzt wird? Nr. 3516
	\(U=1,2\Om\)
	\(U=1,3\Om\)
	\(U=1,4\Om\)
	\(U=1,5\Om\)
Lösungsweg Es gilt: \(P=U \cdot I\) und \(U = R \cdot I\) Daraus folgt: \(R=\(\frac{P}{I^2}\)\)

4 erreichbare Punkte

Anmelden

Passwort vergessen
Registrieren

NEWS

Derzeit kommt es beim Rendern der Formeln leider zu einem Problem. Wir sind bemüht das Problem zu lösen.

Auch in diesem Semester für alle FHTW Studierenen wieder verfügbar: Der Mathe-Support

Mathematik lernen ist eine Herausforderung, vor allem im Eigenstudium! Sie tun sich schwer beim Lesen von mathematischen Skripten oder kommen bei den Übungsaufgaben nicht weiter? Vielleicht wollen Sie auch einfach nicht alleine, sondern lieber in einer Gruppe lernen? Dann kommen Sie zum Mathe-Support!

https://www.technikum-wien.at/mathe-support/

Die Mathe Plattform des Technikum Wien gewinnt den eLearning Award 2019 als Projekt des Jahres in der Kategorie Hochschule.

Festigen Sie Ihre Grundkenntnisse und bereiten Sie sich auf Prüfungen vor.
Im Juli starten wieder die Warm-up Kurse - ein kostenloser Service für Aufgenommene und Studierende der FHTW.

Mathematik, Physik, Elektrotechnik, Informatik, Englisch und Deutsch in kompakten Kursen, geblockt bis September.

Anmeldung und Informationen
Warm-up-Kurse

Die Plattform wächst! Wir bauen im Moment den Bereich des Studienwissens aus. Bitte haben Sie Verständnis, dass die Inhalte dort erst nach und nach ergänzt werden. Ebenso kann es bei Design und Grafik noch zu Änderungen, Verbesserungen und kleinen Bugs kommen. Danke für Ihr Verständnis!

weitere News

Wussten Sie schon?

Sie können sich rechts oben einen kostenlosen Benutzer erstellen. Dann wird Ihr Lernfortschritt gespeichert, Sie können Tests zwischenspeichern und an Tutorien teilnehmen.

Physik Übungsplattform

Übungstest

Anmelden

NEWS