Das Stromnetz

 1. Wechselstrom und Wechselstromwirkungen  (Buch S. 38 - 47)

Der Abschnitt "wissen & verstehen" umfasst im Buch sechs Seiten. 

  • Effektiv- und Spitzenwerte
  • Spule im Wechselstromkreis
  • Kondensator im Wechselstromkreis
  • Der Leistungsfaktor
  • Der Transformator
  • Die Gleichrichtung von Wechselstrom

Der Abschnitt "forschen & anwenden" umfasst im Buch vier Seiten mit insgesamt sieben Aufgaben:

  1. Beispiele zum Rechnen und Überlegen
  2. Spannungsmessung mit Multimeter und Oszilloskop
  3. Spulen im Stromkreis
  4. Transformator zur Spannungsanpassung
  5. Hoch- und Niederspannungstransformatoren
  6. Tief- und Hochpassfilter
  7. Flackerndes Licht

Hinweise, Ergänzungen und Lösungen zu den Arbeitsaufgaben

1.1 Beispiele zum Rechnen und Überlegen

Ergebnisse der Rechnungen:

  1. Haarföhn: 
    I(eff) = 5,22 A;   I(s) = 7,38 A;       U(eff) = 230 V;   U(s) = 325 V
    P(max) = 2 400 W;     P(min) = 0 W
  2. Spule an Wechselspannung:
    50 Hz:   R(L) = 9,42 Ohm;     I = 0,424 A
    1 kHz:   R (L) = 188,5 Ohm;     I = 0,021 A
  3. Kondensator an Wechselspannung: 
    50 Hz:    R(C) = 3 183 Ohm;    I = 0,00126 A
    1 kHz:    R(C) = 159 Ohm;   I = 0,025 A
  4. Textantwort
  5. Schreibtischlampe: 
    I(2) = 2,25 A;     I(1) = 0,039 A
  6. Textantwort

1.2 Spannungsmessung mit Multimeter und Oszilloskop (Exp.)

Dieses Bild zeigt die beiden Signale am Oszilloskopschirm und kann zur Lösung der Aufgabe herangezogen werden.

(Zur Vergrößerung auf das Bild klicken)


 

1.3 Spulen im Stromkreis (Exp.)

Zu dieser Aufgabe gibt es im eBook zwei Bildfolgen als GIF-Animationen, die den Ablauf und die Ergebnisse des Experiments zeigen. Sie können auch als Basis für die Beantwortung der Fragen verwendet werden


 

1.4 Transformator zur Spannungsanpassung (Exp.)

Rechenergebnis:

N(2) = 9,2 Wdg.


 

1.5 Hoch- und Niederspannungstransformatoren (Exp.)

Zu dieser Aufgabe gibt es im eBook zwei Videos, die den Ablauf der Experimente zeigen. Sie können auch als Basis für die Beantwortung der Fragen verwendet werden.

 

Rechenergebnis:

Hochspannungstransformator: U(2) = 9 200 V


 

1.6 Tief- und Hochpassfilter (Exp.)

Zu dieser Aufgabe gibt es im eBook zwei Videos und ein Arbeitsblatt, die den Ablauf der Experimente zeigen und beschreiben. Sie können auch als Basis für die Beantwortung der Fragen verwendet werden.


 

1.7 Flackerndes Licht (Exp.)

Zu dieser Aufgabe gibt es im eBook ein Video, das den Effekt zeigt und beschreiben. 

Bei Aufnahmen mit der Kamera wird der eigentliche Effekt, der durch die Lichtquelle verursacht wird, von der Bildrate der Kamera überlagert. Und auch die eingestellte Belichtungszeit spielt eine Rolle. Deshalb sind die Effekte, wie sie in einem

Video beobachtbar sind nur eingeschränkt aussagekräftig. Besser ist die direkte Beobachtung mit dem Auge.