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E-technik Praktikum (Fach) / Versuch 2 (Lektion)

Diese Lektion wurde von Knut_Knutbert erstellt.

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• Was ist ein Potentiometer? (Wichtig) Ein Potentiometer ist ein elektrisches Widerstandsbauelement, dessen Widerstandswerte mechanisch veränderbar sind. Es hat mindestens drei Anschlüsse und wird vorwiegend als stetig einstellbarer Spannungsteiler eingesetzt
• Wie viele Kontakte hat ein Potentiometer? (Wichtig) mindestens drei. Zwei äußere und einen mittleren Schleifkontakt
• Ein Potentiometer hat einen Gesamtwiderstand von 15 kΩ. Der Teilwiderstand R1 beträgt 6 kΩ. Wie groß ist der Teilwiderstand R2? R=R1+R2 => R2=R- R1 => R2 = 15 kΩ-6 kΩ= 9 kΩ
• Wird der Gesamtwiderstand eines Potentiometers durch die Schleiferstellung beeinflusst? Nein, nur das Verhältnis zwischen den Teilwiderständen
• Wie wird der Spannungsabfall von parallel geschalteten Widerständen berechnet? U1 = Uq x (R1/Rges)
• Welchen Einfluss hat ein Widerstand mit R→∞Ω und R→ 0 Ωauf eine elektrische Schaltung? (Wichtig) R→∞Ω kann Rges→0 laufen lassen I→0A R→ 0Ω kann Rges→1 laufen lassen I→∞A
• Wie berechnet man den Gesamtwiderstand von in Reihe und parallelgeschalteten Widerständen? (Wichtig) Reihenschaltung:Bedingung: gleicher Strom Gesamtwiderstand = Summe aller Teilwiderstände Parallelschaltung: Bedingung: gleiche Spannung Gesamtleitwert = Summe aller Teilleitwerte (bei mehr als zwei Widerständen) Re=(R1xR2)/(R1+R2) (nur bei zwei Widerständen)
• Wie groß ist der Gesamtwiderstand, wenn Sie zwei gleiche Widerstände parallel schalten? (Wichtig) ½ R, da Re=(R1xR2)/(R1+R2) gilt
• Was versteht man unter einem belasteten Spannungsteiler? Bei einem belasteten Spannungsteiler wird ein Verbraucher (R3) mit dem Teilwiderstand (hier R2) des unbelasteten Spannungsteilers parallelgeschaltet und dadurch das Spannungsverhältnis gegenüber dem unbelasteten Spannungsteiler verändert. Der Grund hierfür ist die Stromverzweigung der Parallelschaltung der Widerstände R2und R3. Die Berechnung der Spannungen und Widerstände eines belasteten Spannungsteilers kann über eine Verhältnisrechnung erfolgen. Dazu ist jedoch zuerst der Ersatzwiderstand R23 der parallel geschalteten Widerstände R2 und R3 zu errechnen
• Was versteht man unter einem unbelasteten Spannungsteiler? Ein unbelasteter Spannungsteiler besteht aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen R1und R2. Die Strom- und Spannungsverteilung in unbelasteten Spannungsteilern ist identisch mit der Reihenschaltung von Widerständen. Hier gelten dieselben Formeln und Regeln
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• Wie berechnen Sie die Teilspannung an einem unbelasteten Spannungsteiler? U2=U x R2/(R1+R2)
• Was ist die Besonderheit bei der Berechnung eines belasteten Spannungsteilers? Die Berechnung der Spannungen und Widerstände eines belasteten Spannungsteilers kann über eine Verhältnisrechnung erfolgen. Dazu ist jedoch zuerst der Ersatzwiderstand R23 der parallel geschalteten Widerstände R2 und R3 zu errechnen. R23= R2 x R3/(R2+R3) U/U23= (R1+R23)/R23
• Wie ist der Wirkungsgrad definiert? Das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Leistung oder Arbeit ist ganz allgemein ein Maß für die Qualität eines Energieumsatzes. Es wird als Wirkungsgrad definiert. Da die abgegebene Leistung oder Arbeit stets kleiner als die zugeführte Leistung oder Arbeit ist, ergibt sich ein Wirkungsgrad, der immer < 1 oder < 100 % ist. η=Pab/Pzu=Wab/Wzu mit: η= Wirkungsgrad, Angabe in Prozent oder als Dezimalzahl
• Was versteht man unter einer Leistungsanpassung und wann liegt sie vor? Eine Leistungsanpassung liegt vor, wenn der Lastwiderstand RL gleich dem Innenwiderstand Ri ist. (RL Lastwiderstand; Ri = Innenwiderstand) Leistungsanpassung liegt dann vor, wenn die Spannungsquelle die maximal lieferbare Leistung an den Verbraucher abgibt.
• Wie wird die Leistung an einem Widerstand berechnet? Iv1=Uq(Ri+Rv1) Pv1= Uv x I = I^2 x Rv – Uv^2/R P=U x I mit U = R x I, mit R = Innenwiderstand => Pv1 = Iv^2 x Rv P= R x I^2 = U^2/R Mit: Iv1 = Strom durch Verbraucher Uq = Quellspannung Ri = Innenwiderstand Rv1 = Widerstand Verbraucher Pv1 = Leistung Verbraucher Uv = Spannung Verbraucher
• Welcher Wirkungsgrad bezüglich Quellen - und Klemmenspannung liegt bei einer Leistungsanpassung vor? (Wichtig) Der Wirkungsgrad η ist das Verhältnis aus der Leistung, die am Verbraucher umgesetzt wird und der Leistung, die die Quelle aufbringen muss. => 50%
• Wie verhalten sich bei einer Leistungsanpassung Quellen- und Klemmenspannung? (Wichtig) U = ½ U0 U0 = Leerlauf-/ Quellenspannung U = Klemmenspannung
• Wie verhält sich der Verlauf der UR-Kennlinie von belasteten und unbelasteten Spannungsteilern? (Wichtig) Unbelastet = linear Belastet = Funktion

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