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Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik

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Autor
ete newbie sucht hilfe

    







BID = 6735

mia*

Gerade angekommen
Beiträge: 4
 

  


hallo erstmal,

wurde zum ersten mal in meinem leben mit elektrotechnik konfrontiert und sitze nun vor meinen übungsaufgaben. leider ist es mir nicht möglich alle alleine zu lösen und so hoffe ich auf unterstützung von euch. die beispiele bei denen ich gar nicht weiter komme, habe ich unten angeführt. würde mich aber auch schon über lösungsansätze bzw. tipps in richtung lösung sehr freuen.

liebe grüße
mia

bsp1)
eine elekatrisch betriebene zugsgarnitur hat bei 120 km/h einen fahrwiderstand von 42 kN zu überwinden. wie groß ist bei gleichspannungsversorgung die stromstärke, wenn der wirkungsgrad von motor samt getriebe 92% beträgt? (U = 15 kV)

bsp2)
in einer werkzeugmaschine soll ein gleichstrommotor einen schlitten der masse m = 50 kg aus dem stillstand gleichförmig beschleunigen. nach der wegstrecke s = 1m soll die geschwindigkeit v = 5m/s betragen. welche speisespannung muss maximal zur verfügung stehen, wenn während des vorgangs ein konstanter strom von I = 10 A eingeprägt wird und sämtliche reibungsverluste vernachlässigt werden?

bsp3)
in einem fernsehgerät hat das hochspannungsnetzgerät einen innenwiderstand von 10Mohm. die leerlaufspannung beträgt 16kV. bei voller helligkeit der bildröhre fließt ein strahlstrom von 250µA. berechnen sie die spannung, die die bildröhre erhält!

bsp4)
eine lichtschranke nimmt einen gleichstrom von 60mA auf. sie hat 0,08 kWh während einer betriebsdauer von 312 stunden verbraucht. an welcher spannung liegt diese schaltung?

BID = 6743

BlackAdder

gesperrt

 

  

Hi

zu 1) Zurückgelegte Strecke s pro Sekunde berechnen durch umstellen von v = s / t, vorher km/h umrechnen in die SI-Einheit m/s (schrittweise in km/s dann m/s)
Dann mit W = F * s die Arbeit gegen den Luftwiderstand auf der Basis der zurückgelegten Strecke innerhalb einer Sekunde berechnen.

Dann Dreisatz über den Wirkungsgrad: Die mechanisch aufzubringende Arbeit pro Sekunde (W wie oben ermittelt) verhält sich zu 92% wie die elektrisch aufzubringende Energie (E noch unbekannt) zu 100%- Das Ergebnis ist die Energie, die der Stromquelle pro Sekunde entzogen wird.

Nota zur Rechtfertigung der folgenden Gleichsetzung E = P:
Aus E = P * t folgt durch Umstellen, dass die Leistung definiert ist als Energie pro Sekunde (P = E/t)
Da wir ganz zu Anfang bereits bei der Berechnung der Arbeit die Strecke auf der Basis einer Sekunde eingesetzt haben ist das zur Diskussion stehende Zeitintervall jedoch t= 1s,- somit gilt hier in diesem Fall P = E

Aus P = U * I ist nun durch umstellen und Einsetzen I zu ermitteln.

zu 2) s= 1/2* a* t^2 , v = a * t -> a= v/t
ergibt s= 1/2*v*t -> t ermitteln -> ergebnis zurück in a= v/t -> a ermitteln
F = m * a -> F ermitteln.
W = F * s -> Arbeit ermitteln

Die Arbeit ist da Reibung vernachlässigt wird, gleich der elektisch aufzuwendenden Energie

W(mechanisch)=E(elektrisch)

Elektrisch ist E = P * t mit P = U * I -> E = U * I * t -> umstellen, einsetzen, U ermitteln.

zu 3) Spanungsabfall über dem Widerstand ist U = R * I
dies zieht sich von der Leerlaufspannung ab. Der Rest sollte klar sein. Schaltbild zeichnen hilft da sehr !

zu 4) KWh ist eine zeitabhängige Einheit. Sie ist das Produkt aus Momentanleistung und Zeit (E = P * t).
leider ist das keine Standardeinhait und du musst auf die SI Einheit zurückrechnen : In Schritten: KilowattStunden umrechnen auf Wattstunden (*1000 wegen dem kilo), dann weiter in Wattsekunden (/3600 wegen Sekunden pro Stunde).- Hierbei solltest du dir klar machen wie sich die Zahlenwerte zu einander verhalten,- und warum du einmal malnimmst und dann wieder teilst. Die Lehrer und Professoren lieben solche Spielchen mit Einheiten, weil man sich da so schön verrechnen kann.

Am Ende hast du als Ergebnis die Energie pro Sekunde,- und das ist ja nach E = P * t für t = 1s die Leistung. Und mit P = U * I sollte es der Rest klar sein

BID = 6745

mia*

Gerade angekommen
Beiträge: 4

hallo,

vielen dank für die tolle unterstützung. hast mich gerettet und hab mich sehr darüber gefreut. vielleicht darf ich mich ja mal wieder melden, wenn ich ein paar fragen in elektrotechnischen sachen habe.

danke nochmal & liebe grüße
mia


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