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Fragen im Themenbereich "Physik → Elektrizität → Wechselstrom"

    Leistung bei Wechselspannung
    Gwendolin
    8.08.17, 13:22:22
    Etwa wie groß ist die mittlere elektrische Leistung, die in einem ohmschen Widerstand von 200 ohm umgesetzt wird, wenn dort eine sinusförmige Wechselspannung mit einem Scheitelwert von 140mV angelegt wird?
    Lösung: 50 yW

    Meine Rechnung:
    P=U^2/R=(140*10^-3)^2 / 200 ohm= 98*10^-6

    1. Muss man da dort steht "mittlere elektrische Leistung" nun die Hälfte dieses Wertes nehmen?
    2. Wieso zur Hölle yW und nicht mikro-Watt? :/

    Schon mal danke!

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    ALi
    8.08.17, 16:03:27
    1Hallo Gwendolin,

    man benötigt den sogenannten "Effektivwwert" Ueff der Spannung, d. h. die Gleichspannung, die am Widerstand die gleiche Leistung erbringt, wie die Wechselspannung mit dem angegebenen Scheitelwert û. Für Sinusspannungen ist das Ueff = û : wurzel(2). Dieser Wert ergibt sich gemittelt über eine komplette Schwingung, deshalb "gemittelt".

    Also hier gerundet Ueff = 140 mV : 1,4 = 100 mV
    P = Ueff² : R = (100*10-³ V)² : 200 Ω = 10000:200 µW = 50 µW
    Manche Leute schreiben y statt µ, obwohl das typografisch natürlich bestenfalls eine allerletzte Notlösung ist.

    Der Rechenansatz war also gut, es fehlte der Divisor von Wurzel(2) zum Quadrat, also 2, der sich aus der Umrechnung von Scheitel- zu Effektivspannung ergibt.

    Viele Grüße

    ALi

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    Effektivstrom bei Wechselstrom
    Laura
    1.08.17, 15:47:27
    Hallo ALi,

    Ein elektrisches Gerät ist beschriftet mit 230V 50Hz 1150 W
    Welcher Effektivstrom fließt an einer Steckdose mit 115V Wechselstrom?
    Lösung 5A

    Ich habe versucht den Widerstand des Gerätes zu berechnen und dann über die Leistung zum Effektivstrom zu kommen. Da komme ich auf 25V.

    Vielen lieben Dank!

    P.S. ich bereite mich gerade auf den Ham Nat vor und bin dir so dankbar für die Antworten, werde hier die Tage recht aktiv sein, ich hoffe das ist okay. Ich habe erst vor Kurzen von dem Forum hier gelesen und bin ganz begeistert !!
    Liebe Grüße Laura

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    ALi
    1.08.17, 16:31:59
    1Hallo Laura,

    bei der Frage ist mir nicht ganz klar, was genau gemeint ist. Ist das Gerät ein Ohm'scher Verbraucher oder entnimmt es immer 1150 W? Sind die Effektivspannungen oder die Scheitelspannungen angegeben? Hat die Steckdosse auch 50 Hz? Vielleicht verstehe ich die Frage auch falsch :-(

    Üblicherweise werden die Effektivspannungen angegeben, also gehe ich hier auch davon aus, wodurch der Aspekt mit der Wechselspannung bzw. dem Wechselstrom wegfällt.

    Annahme Ohm'scher Verbraucher:
    R = U:I (Ohm'sches Gesetz) mit I = P:U (el. Leistung) ergibt R = U²:P = 46 Ω.
    Wieder Ohm'sches Gesetz, an der Steckdose I = U:R = 115 V : 46 Ω = 2,5 A

    Annahme konstante Leistungsentnahme:
    I = P:U = 1150 W : 115 V = 10 A

    Da beides nicht mit der vorgegebenen Antwort übereinstimmt, habe ich entweder etwas falsch überlegt oder die Frage nicht verstanden oder die Antwortvorgabe ist falsch. Von daher bitte vorsichtig verwenden!

    Andererseits ist 5 A der Effektivstrom des Gerätes an den vorgesehenen 230 V.

    Ob ich immer so zeitnah und viel antworten kann, kann ich nicht versprechen - eigentlich ist ja auch die Idee, dass alle Forumsnutzer sich gegenseitig helfen ... :-)

    Viele Grüße

    ALi

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     Hey Ali, dankeschön. laut Lösung ist hier dann wohl der ohmsche verbraucher gemeint!
    Ich würde auch gern meinen Teil zurück geben, sobald wer eine Frage stellt, werde ich benachrichtigt oder?
    Liebe Grüße

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    Laura
    1.08.17, 18:24:51
     Neue Fragen erscheinen in der Liste unter "die neuesten Fragen".

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    ALi
    2.08.17, 05:14:12
    Gwendolin
    1.08.17, 19:15:14
    0Hallo :)

    P=W/t W=P*t=1150*0,02= 23J

    U=W/Q Q=W/U=23/230= 0,1C

    I=Q/t=0,1/0,02= 5A

    So hab ich das jetzt gerechnet, vielleicht stimmt es ja, oder die Aufgabe ist fehlerhaft (ich denke ALi ist sehr viel bewanderter als ich).

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     Nicht schlecht, das ist eine konsequente Umrechnung für den Zeitraum einer Schwingungsdauer. Wenn man von unten nach oben alles ineinander einsetzt und auflöst, kommt I = Q:t = W:(U*t) = P*t:(U*t) = P:U = 1150 W : 230 V = 5 A dabei raus, d. h. das ist am Ende P=UI mit einer kleinen Rundreise durch die Welt der elektrischen Größen gewesen ;-)
    Macht auch Sinn, dass das klappt, weil Effektivstrom und -spannung ja genau die Werte sind, die der Situation bei Gleichstrom entsprechend würden und dafür wird über ganze Schwindungsdauern gemittelt. Für U = 230 V ist diese richtige Antwort aber eben (meinem Verständnis nach) nicht die, die angeblich zur Frage passt, denn für die Frage würde man nur durch 115 V teilen und es kämen 10 A raus. Oder habe ich ein Brett vor dem Kopf?
    (Achtung: Einheiten beim Rechnen nicht vergessen, sonst geht das irgendwann ganz böse nach hinten los!! Eigentlich richtig gerechnet, aber Komma falsch, Patient tot - gibt in der Medizin null Punkte ...)

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    ALi
    1.08.17, 21:56:29
     Wieso sollte man deiner Meinung nach nur die Hälfte des angegebenen Wertes für die Effektivspannung nehmen? Meinst du, damit hat man dann die Amplitude? Elektrizitätslehre ist das Thema, bei dem ich vom allgemeinen Verständnis oft schwächle.

    Ich schreibe auch den Ham-Nat mit und rechne immer so schnell wie möglich alles, deshalb sind die Einheiten weggefallen :D Wenn ich normal ohne unter enormen Zeitdruck (und Druck allgemein) rechne, dann schreibe ich sie auch auf :)
    Ich muss mir nur noch schnelleres Rechnen angewöhnen bis nächste Woche :'D

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    Gwendolin
    2.08.17, 07:09:06
     Vielleicht blicke ich die Frage ja wirklich nicht, zumal meine Ergebnisse ja auch nicht zur vorgegebenen Antwort passen. Ich habe den Fragentext so verstanden, dass es ein Gerät gibt, das laut Typenschild 1150 W an 230 V Wechselspannung zieht, also z. B. im Falle eines Ohm'schen Verbrauchers sowas wie ein mittlerer Tauchsieder. Als eigentliche Frage habe ich verstanden, dass man ausrechnen soll, was passiert, wenn man das Gerät nicht an 230 V, sondern an 115 V betreibt.
    Im Fall eines Ohm'schen Verbrauchers würde dann die Leistung runtergehen, weil die schwächere Spannung nicht mehr so viel Strom durch den Widerstand "drückt". Bei konstanter Leistungsaufnahme müsste sich der Strom verdoppeln, weil sich die Spannung halbiert hat. Unsere beiden Rechnungen mit dem Ergebnis 5 A wären für den Anschluss des Gerätes an die vorgesehenen 230 V.

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    ALi
    2.08.17, 12:21:58

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