Widerstand und Prozessleistung - Versionsgeschichte

Admin: /* Materialien */

2014-10-06T04:02:56Z

Materialien

← Nächstältere Version		Version vom 6. Oktober 2014, 04:02 Uhr
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	*[http://www.youtube.com/watch?v=KyJYcxT6du0 Kurzfassung auf Youtube]		*[http://www.youtube.com/watch?v=KyJYcxT6du0 Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik~~\|Zurück zum Inhalt~~]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik]]'''

	[[Kategorie:VorAV]]		[[Kategorie:VorAV]]

Admin: /* Materialien */

2011-11-21T06:31:37Z

Materialien

← Nächstältere Version		Version vom 21. November 2011, 06:31 Uhr
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	*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 52 - 57		*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 52 - 57
	*[https://cast.switch.ch/vod/clips/2khehakpq2/link_box Videoaufzeichnung]		*[https://cast.switch.ch/vod/clips/2khehakpq2/link_box Videoaufzeichnung]
			*[http://www.youtube.com/watch?v=KyJYcxT6du0 Kurzfassung auf Youtube]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''

Admin: /* Materialien */

2009-11-24T10:41:18Z

Materialien

← Nächstältere Version		Version vom 24. November 2009, 10:41 Uhr
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	*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/ElektrizitaetT.pdf Skript] Seiten 3 bis 5		*[https://home.zhaw.ch/~mau/Lehre/Skript/ElektrizitaetT.pdf Skript] Seiten 3 bis 5
	*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 52 - 57		*[[Physik - Ein systemdynamischer Zugang für die Sekundarstufe II]] Seiten 52 - 57
			*[https://cast.switch.ch/vod/clips/2khehakpq2/link_box Videoaufzeichnung]

	'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''		'''[[Physik und Systemwissenschaft in Aviatik\|Zurück zum Inhalt]]'''

Thomas Rüegg: /* Temperatur */

2009-10-29T15:49:19Z

Temperatur

← Nächstältere Version		Version vom 29. Oktober 2009, 15:49 Uhr
Zeile 105:		Zeile 105:

	===Temperatur===		===Temperatur===
	Der elektrische Widerstand hängt von der Temperatur des stromdurchflossenen Materials ab. Diese Abhängigkeit kann durch eine Widerstands-Temperatur-Kurve dargestellt werden. Oft legt man eine Gerade oder eine Parabel an diese Kurve und gibt nur die zugehörigen Koeffizienten an. Nimmt man eine Parabel, lautet die Beschreibung für die Temperatur ~~''θ''~~		Der elektrische Widerstand hängt von der Temperatur des stromdurchflossenen Materials ab. Diese Abhängigkeit kann durch eine Widerstands-Temperatur-Kurve dargestellt werden. Oft legt man eine Gerade oder eine Parabel an diese Kurve und gibt nur die zugehörigen Koeffizienten an. Nimmt man eine Parabel, lautet die Beschreibung für die Temperatur <math>\vartheta</math>

	:<math>\varrho=\varrho_{\vartheta_0}(1+\alpha(\vartheta - \vartheta_0)+\beta(\vartheta - \vartheta_0)^2)</math>		:<math>\varrho=\varrho_{\vartheta_0}(1+\alpha(\vartheta - \vartheta_0)+\beta(\vartheta - \vartheta_0)^2)</math>

Thomas Rüegg: /* Parallelschaltung */

2009-10-27T10:15:09Z

Parallelschaltung

← Nächstältere Version		Version vom 27. Oktober 2009, 10:15 Uhr
Zeile 128:		Zeile 128:

	===Parallelschaltung===		===Parallelschaltung===
	[[Bild:Parallelschaltung.gif\|thumb\|zwei Widerstände ~~in Serie~~]]		[[Bild:Parallelschaltung.gif\|thumb\|zwei parallele Widerstände]]
	Bei der Parallelschaltung schwächen sich die Widerstände in ihrer Wirkung. Jedes Element, das zugeschaltet wird, verstärkt den Gesamtstrom. Dafür liegt über jedem Widerstand die gleiche Spannung. Denkt man sich alle parallel geschalteten Widerstände zu einem einzigen Zweipol zusammen geschlossen, gilt		Bei der Parallelschaltung schwächen sich die Widerstände in ihrer Wirkung. Jedes Element, das zugeschaltet wird, verstärkt den Gesamtstrom. Dafür liegt über jedem Widerstand die gleiche Spannung. Denkt man sich alle parallel geschalteten Widerstände zu einem einzigen Zweipol zusammen geschlossen, gilt

Thomas Rüegg: /* Elektromagnetisches Feld */

2009-07-15T11:18:57Z

Elektromagnetisches Feld

← Nächstältere Version		Version vom 15. Juli 2009, 11:18 Uhr
Zeile 157:		Zeile 157:
	Das elektrische Potenzial wird durch die fein verteilte [[elektrische Ladung\|Ladung]] auf den Leiteroberflächen aufgebaut. Erdet man bei einem einfachen Stromkreis (Batterie mit Glühbirne) abwechslungsweise den einen oder den andern Draht, verändert sich jedes Mal die elektrische Ladung auf den Drähten. Diese Ladung, die für das elektrische Feld und somit das Potenzial verantwortlich ist, hat aber direkt nichts mit dem durchfliessenden Strom zu tun.		Das elektrische Potenzial wird durch die fein verteilte [[elektrische Ladung\|Ladung]] auf den Leiteroberflächen aufgebaut. Erdet man bei einem einfachen Stromkreis (Batterie mit Glühbirne) abwechslungsweise den einen oder den andern Draht, verändert sich jedes Mal die elektrische Ladung auf den Drähten. Diese Ladung, die für das elektrische Feld und somit das Potenzial verantwortlich ist, hat aber direkt nichts mit dem durchfliessenden Strom zu tun.

	So richtig interessant wird die Sache erst bei der Wechselspannung. Im europäischen Hochspannungsnetz, in den weitverzweigten Kabeln der lokalen Stromversorgung und in jeder Steckdose ändert sich das Potenzial mit einer Frequenz von 50 Hertz. In jeder Hundertstel Sekunde muss die Leitung mit der entsprechenden Ladung gefüllt und wieder geleert werden. Obwohl zum Aufbau hoher Potenziale nur wenig Ladung benötigt wird, würde dieser Ladungsaustausch europaweit ziemlich viel ausmachen. Nun addieren sich aber die Ladungen in den drei Drähten einer Hochspannungsleitung jederzeit zu Null. Folglich fliessen die zugehörigen (kapazitiven) Ströme nur lokal. Auch die Vögel, die sich gegen Herbst auf Hochspannungsleitungen versammeln, werden ~~dauern~~ auf- und umgeladen. Doch weil ihre elektrische Kapazität sehr klein ist, fliessen keine todbringenden Ströme zwischen den Vögeln und dem Hochspannungsnetz hin und her.		So richtig interessant wird die Sache erst bei der Wechselspannung. Im europäischen Hochspannungsnetz, in den weitverzweigten Kabeln der lokalen Stromversorgung und in jeder Steckdose ändert sich das Potenzial mit einer Frequenz von 50 Hertz. In jeder Hundertstel Sekunde muss die Leitung mit der entsprechenden Ladung gefüllt und wieder geleert werden. Obwohl zum Aufbau hoher Potenziale nur wenig Ladung benötigt wird, würde dieser Ladungsaustausch europaweit ziemlich viel ausmachen. Nun addieren sich aber die Ladungen in den drei Drähten einer Hochspannungsleitung jederzeit zu Null. Folglich fliessen die zugehörigen (kapazitiven) Ströme nur lokal. Auch die Vögel, die sich gegen Herbst auf Hochspannungsleitungen versammeln, werden dauernd auf- und umgeladen. Doch weil ihre elektrische Kapazität sehr klein ist, fliessen keine todbringenden Ströme zwischen den Vögeln und dem Hochspannungsnetz hin und her.

	===magnetisches Feld===		===magnetisches Feld===

Thomas Rüegg: /* Antworten zu den Kontrollfragen */

2008-11-02T08:17:57Z

Antworten zu den Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2008, 08:17 Uhr
Zeile 174:		Zeile 174:
	==Antworten zu den Kontrollfragen==		==Antworten zu den Kontrollfragen==
	#Der '''Knotensatz''' besagt, dass die Summe über alle Stromstärken bezüglich eines Knotens (Verzweigung) gleich Null ist. Der '''Maschensatz''' verlangt, dass sie Summe über alle Spannungen in jeder denkbaren Masche (geschlossene Verbindung) eines elektrischen Netzwerkes gleich Null ist.		#Der '''Knotensatz''' besagt, dass die Summe über alle Stromstärken bezüglich eines Knotens (Verzweigung) gleich Null ist. Der '''Maschensatz''' verlangt, dass sie Summe über alle Spannungen in jeder denkbaren Masche (geschlossene Verbindung) eines elektrischen Netzwerkes gleich Null ist.
	#Der Widerstand eines Drahtes ist zur Länge proportional und umgekehrt proportional zum Querschnitt. Falls nun die Länge halbiert und der Querschnitt vervierfacht wird, ~~verachtfacht~~ sich der Widerstand.		#Der Widerstand eines Drahtes ist zur Länge proportional und umgekehrt proportional zum Querschnitt. Falls nun die Länge halbiert und der Querschnitt vervierfacht wird, verkleinert sich der Widerstand auf den achten Teil.
	#Metalle sind Kaltleiter, d.h. der Widerstand nimmt mit der Temperatur zu.		#Metalle sind Kaltleiter, d.h. der Widerstand nimmt mit der Temperatur zu.
	#Widerstände verstärken sich bei Serieschaltung und vermindern den Gesamtwiderstand bei Parallelschaltung. Im ersten Fall werden die Widerstände direkt und im zweiten reziprok addiert. Die Ersatzwiderstände sind somit gleich 300 Ω (Serie) und gleich 35.7 Ω (parallel).		#Widerstände verstärken sich bei Serieschaltung und vermindern den Gesamtwiderstand bei Parallelschaltung. Im ersten Fall werden die Widerstände direkt und im zweiten reziprok addiert. Die Ersatzwiderstände sind somit gleich 300 Ω (Serie) und gleich 41.7 Ω (parallel).
	#Zur Berechnung setzt man das Widerstandsgesetz in die Leistungsformel ein: <math>P=UI=\frac{U^2}{R}</math>. Daraus folgt für den Widerstand ein Wert von 529 Ω. Hier ist zu beachten, dass nur der heisse Glühdraht einen so hohen Wert aufweist. Der kalte Draht lässt den Strom mit weniger Widerstand passieren.		#Aus der Leistungsformel <math>P=UI</math> erhält man sofort den Strom: <math>I=\frac{P}{U}= </math> 0.43 A. Zur direkten Berechnung des Widerstandes setzt man das Widerstandsgesetz in die Leistungsformel ein: <math>P=UI=\frac{U^2}{R}</math>. Daraus folgt für den Widerstand ein Wert von 529 Ω. Hier ist zu beachten, dass nur der heisse Glühdraht einen so hohen Wert aufweist. Der kalte Draht lässt den Strom mit weniger Widerstand passieren.

	== Materialien ==		== Materialien ==

Thomas Rüegg: /* Kontrollfragen */

2008-11-02T08:10:24Z

Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 2. November 2008, 08:10 Uhr
Zeile 170:		Zeile 170:
	#Nimmt der Widerstand eines Metalldrahtes mit steigender Temperatur zu oder ab?		#Nimmt der Widerstand eines Metalldrahtes mit steigender Temperatur zu oder ab?
	#Zwei Widerstände (50 Ω und 250 Ω) werden einmal in Serie und einmal parallel zu einem Gesamtwiderstand verbunden. Wie gross sind die zugehörigen Ersatzwiderstände?		#Zwei Widerstände (50 Ω und 250 Ω) werden einmal in Serie und einmal parallel zu einem Gesamtwiderstand verbunden. Wie gross sind die zugehörigen Ersatzwiderstände?
	#Eine Glühbirne (100 W) wird mit einer Spannung von 230 V betrieben. Wie stark ist der hindurch fliessende Strom?		#Eine Glühbirne (100 W) wird mit einer Spannung von 230 V betrieben. Wie stark ist der hindurch fliessende Strom und wie gross ist der Widerstand der Glühbirne?

	==Antworten zu den Kontrollfragen==		==Antworten zu den Kontrollfragen==

Admin: /* Kontrollfragen */

2008-10-21T03:48:03Z

Kontrollfragen

← Nächstältere Version		Version vom 21. Oktober 2008, 03:48 Uhr
Zeile 166:		Zeile 166:

	== Kontrollfragen ==		== Kontrollfragen ==
	*Formulieren Sie Knoten- und Maschensatz für ein '''hydraulisches''' System.		#Formulieren Sie Knoten- und Maschensatz für ein '''hydraulisches''' System.
	*Wie ändert sich der Widerstand, wenn man einen halb so langen aber doppelt so dicken Draht (doppelter Durchmesser) nimmt?		#Wie ändert sich der Widerstand, wenn man einen halb so langen aber doppelt so dicken Draht (doppelter Durchmesser) nimmt?
	*Nimmt der Widerstand eines Metalldrahtes mit steigender Temperatur zu oder ab?		#Nimmt der Widerstand eines Metalldrahtes mit steigender Temperatur zu oder ab?
	*Zwei Widerstände (50 Ω und 250 Ω) werden einmal in Serie und einmal parallel zu einem Gesamtwiderstand verbunden. Wie gross sind die zugehörigen Ersatzwiderstände?		#Zwei Widerstände (50 Ω und 250 Ω) werden einmal in Serie und einmal parallel zu einem Gesamtwiderstand verbunden. Wie gross sind die zugehörigen Ersatzwiderstände?
	*Eine Glühbirne (100 W) wird mit einer Spannung von 230 V betrieben. Wie stark ist der hindurch fliessende Strom?		#Eine Glühbirne (100 W) wird mit einer Spannung von 230 V betrieben. Wie stark ist der hindurch fliessende Strom?

			==Antworten zu den Kontrollfragen==
			#Der '''Knotensatz''' besagt, dass die Summe über alle Stromstärken bezüglich eines Knotens (Verzweigung) gleich Null ist. Der '''Maschensatz''' verlangt, dass sie Summe über alle Spannungen in jeder denkbaren Masche (geschlossene Verbindung) eines elektrischen Netzwerkes gleich Null ist.
			#Der Widerstand eines Drahtes ist zur Länge proportional und umgekehrt proportional zum Querschnitt. Falls nun die Länge halbiert und der Querschnitt vervierfacht wird, verachtfacht sich der Widerstand.
			#Metalle sind Kaltleiter, d.h. der Widerstand nimmt mit der Temperatur zu.
			#Widerstände verstärken sich bei Serieschaltung und vermindern den Gesamtwiderstand bei Parallelschaltung. Im ersten Fall werden die Widerstände direkt und im zweiten reziprok addiert. Die Ersatzwiderstände sind somit gleich 300 Ω (Serie) und gleich 35.7 Ω (parallel).
			#Zur Berechnung setzt man das Widerstandsgesetz in die Leistungsformel ein: <math>P=UI=\frac{U^2}{R}</math>. Daraus folgt für den Widerstand ein Wert von 529 Ω. Hier ist zu beachten, dass nur der heisse Glühdraht einen so hohen Wert aufweist. Der kalte Draht lässt den Strom mit weniger Widerstand passieren.

	== Materialien ==		== Materialien ==

Admin: /* Elektromagnetisches Feld */

2008-10-21T03:31:14Z

Elektromagnetisches Feld

← Nächstältere Version		Version vom 21. Oktober 2008, 03:31 Uhr
Zeile 155:		Zeile 155:
	===elektrisches Feld===		===elektrisches Feld===
	[[Bild:Hochspannungsleitung_EFeld.gif\|thumb\|Elektrisches Feld bei einer Hochspannungsleitung]]		[[Bild:Hochspannungsleitung_EFeld.gif\|thumb\|Elektrisches Feld bei einer Hochspannungsleitung]]
	Das elektrische Potenzial wird durch die fein verteilte [[elektrische Ladung\|Ladung]] auf den Leiteroberflächen aufgebaut. Erdet man bei einem einfachen Stromkreis (Batterie mit Glühbirne) abwechslungsweise den einen oder den andern Draht, verändert sich jedes Mal die elektrische Ladung auf den Drähten. Diese Ladung, die für das elektrische Feld und somit das Potenzial verantwortlich ist, hat direkt nichts mit dem durchfliessenden Strom zu tun.		Das elektrische Potenzial wird durch die fein verteilte [[elektrische Ladung\|Ladung]] auf den Leiteroberflächen aufgebaut. Erdet man bei einem einfachen Stromkreis (Batterie mit Glühbirne) abwechslungsweise den einen oder den andern Draht, verändert sich jedes Mal die elektrische Ladung auf den Drähten. Diese Ladung, die für das elektrische Feld und somit das Potenzial verantwortlich ist, hat aber direkt nichts mit dem durchfliessenden Strom zu tun.

	So richtig interessant wird die Sache erst bei der Wechselspannung. Im europäischen Hochspannungsnetz, in den weitverzweigten Kabeln der lokalen Stromversorgung und in jeder Steckdose ändert sich das Potenzial mit einer Frequenz von 50 Hertz. In jeder ~~Hunderstel~~ Sekunde muss die Leitung mit der entsprechenden Ladung gefüllt und wieder geleert werden. Obwohl zum Aufbau hoher Potenziale nur wenig Ladung benötigt wird, würde dieser Ladungsaustausch europaweit ziemlich viel ausmachen. Nun addieren sich aber die Ladungen in den drei Drähten einer Hochspannungsleitung jederzeit zu Null. Folglich fliessen die zugehörigen (kapazitiven) Ströme nur lokal. Auch die ~~Stare und Schwalben~~, die sich gegen Herbst auf Hochspannungsleitungen versammeln, werden dauern auf- und umgeladen. Doch weil ihre elektrische Kapazität sehr klein ist, fliessen keine todbringenden Ströme zwischen ~~Vögel~~ und Hochspannungsnetz hin und her.		So richtig interessant wird die Sache erst bei der Wechselspannung. Im europäischen Hochspannungsnetz, in den weitverzweigten Kabeln der lokalen Stromversorgung und in jeder Steckdose ändert sich das Potenzial mit einer Frequenz von 50 Hertz. In jeder Hundertstel Sekunde muss die Leitung mit der entsprechenden Ladung gefüllt und wieder geleert werden. Obwohl zum Aufbau hoher Potenziale nur wenig Ladung benötigt wird, würde dieser Ladungsaustausch europaweit ziemlich viel ausmachen. Nun addieren sich aber die Ladungen in den drei Drähten einer Hochspannungsleitung jederzeit zu Null. Folglich fliessen die zugehörigen (kapazitiven) Ströme nur lokal. Auch die Vögel, die sich gegen Herbst auf Hochspannungsleitungen versammeln, werden dauern auf- und umgeladen. Doch weil ihre elektrische Kapazität sehr klein ist, fliessen keine todbringenden Ströme zwischen den Vögeln und dem Hochspannungsnetz hin und her.

	===magnetisches Feld===		===magnetisches Feld===