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Aufgabe

Fragenallerlei zur Spannung

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

a)Rechne die gegebenen Spannungswerte in die auf der rechten Gleichungsseite gegebene Einheit um. Beachte die Zahl der gültigen Stellen!

230V = . . . kV
6,0V = . . . mV
150mV = . . . μV
150mV = . . . V
60,0MV = . . . V
7500mV = . . . V
230V = . . . μV
8,0μV = . . . mV
 

b)Erläutere in eigenen Worten: In einem Stromkreis hängen die Größen Strom und Spannung zwar zusammen, sie bedeuten aber nicht das Gleiche.

c)Wie kann man den Messbereich eines bestimmten Spannungsmessers vergrößern? Vergleiche die Ströme, welche durch das Instrument beim Vollausschlag in den verschiedenen Messbereichen fließen.

 

d)In Deutschland beträgt die Spannung an einer Steckdose 230V, in Nordamerika nur 110V. Besteht die Gefahr, dass FlexonsTrockenrasierer auf seiner Amerikareise Schaden leidet?

Müsste umgekehrt Mr. Clinton bei seiner Deutschlandtour für seinen Rasierer einen Schaden befürchten?

 

e)Warum ist bei einer Monozelle nur ihr Spannungswert aufgedruckt und eine Angabe über den entnehmbaren Strom fehlt?

 

f)Flexon schließt an eine Monozelle mit der Spannung 1,5V ein Lämpchen mit dem Sockelaufdruck 1,5V / 0,2A an. Außerdem baut er noch einen Spannungsmesser ein (vgl. Skizze).

Warum leuchtet das Lämpchen nicht?

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a) 

230V = 0,230kV
6,0V = 6,0·103mV
150 mV = 150·103μV
150mV = 0,150V
60,0MV = 60,0·106V
7500mV = 7,500V
230 V = 230·106μV
8,0μV = 8,0·10-3mV

b)Eine größere Spannung bewirkt in einem einfachen Stromkreis auch eine höhere Stromstärke.

Die Stromstärke ist ein Maß für die Zahl der Ladungen, die pro Zeiteinheit einen bestimmten Leiterquerschnitt passieren.

Die Spannung beschreibt die "Stärke" einer elektrischen Quelle, d. h. wie "stark" die Ladungen durch den Kreis getrieben werden.

c)Der Strom ist bei Vollausschlag in den verschiedenen Messbereichen gleich groß.

Eine Vergrößerung des Vorwiderstandes beim Messwerk bedingt eine Vergrößerung des Messbereichs.

Eine Verkleinerung des Vorwiderstandes beim Messwerk bedingt eine Verringerung des Messbereichs.

d)Flexon muss nicht befürchten, dass sein Rasierapparat in Amerika zerstört wird. Die geringere Spannung bedingt einen geringeren Strom. Allerdings arbeitet das Gerät wohl nicht ganz zur Zufriedenheit.

Herr Clinton muss befürchten, dass sein Apparat, der für 110V ausgelegt ist, in Europa zerstört wird. Aufgrund der höheren Spannung 230V fließt ein größerer Strom.

e)Die Angabe eines Stromes würde keinen Sinn machen, da sich die Stärke des Stromes nach dem angeschlossenen "Verbraucher" richtet.

f)Würde Flexon das Lämpchen ohne Spannungsmesser anschließen, so würde das Lämpchen mit normaler Helligkeit leuchten. Da er aber den Spannungsmesser mit dem hohen Vorwiderstand in Serie (und nicht parallel) zu dem Lämpchen schaltet, fließt ein so geringer Strom, der das Lämpchen nicht mehr zum Leuchten bringt.