Lernauftrag 4: Kenntnisse anwenden
Hier findest du die Aufgaben ohne Lösungen.
Aufgabe 1
Beantworte die folgenden Fragen:
1) Welche Merkmale hat Wechselstrom?
Wechselstrom alternierent in regelmäßigen zeitlichen Abständen seine Polarität
2) Welchen Vorteil hat die Versorgung mit Wechselspannung gegenüber der Versorgung mit Gleichspannung?
Transformation auf andere Spannungs-/Stromniveaus mit geringeren Verlusten möglich
3) Was gibt die Amplitude einer Wechselspannung an?
Den Spitzenwert / den Scheitelwert
4) Was gibt der Augenblickswert einer Wechselspannung an?
Spannungswert zum exakten Zeitpunkt \(t\)
5) Was ist die Periodendauer?
Die Zeit die für eine vollständige Schwingung benötigt.
6) Was ist Frequenz?
Die Anzahl Schwingungen pro Sekunde.
7) Welcher Zusammenhang besteht zwischen Frequenz und Periodendauer?
Frequenz und Periodendauer sind antiproportional
8) Wie wird die erzeugte Frequenz berechnet?
\(f=\frac{1}{T}\)
Aufgabe 2
Trage im Bild die Kenngrößen der Wechselspannung ein.
Aufgabe 3
Ergänze in der Tabelle Formelzeichen und Maßeinheit zu den gegebenen Kenngrößen.
| Kenngröße | Formelzeichen | Maßeinheit |
|---|---|---|
| Augenblickswert | \(u\) | V |
| Spitzenwert | \(\hat u\) | V |
| Spitze-Spitze-Wert | \(2\cdot\hat u\) | V |
| Effektivwert | \(U\) | V |
| Periodendauer | T | s |
| Frequenz | f | Hz |
| Kreisfrequenz | \(\omega\) | Hz |
Aufgabe 4
Berechne zu der dargestellten Wechselspannung den Effektivwert und die Frequenz, wenn eine Schwingung \(20\ ms\) dauert.
geg: \(\hat u=565\ V\), \(T=20\ ms\)
ges: \(U, f\)
Lös:
\(U=\frac{\hat u}{\sqrt 2}=\frac{565\ V}{1,41}=399,52\ V\approx 400\ V\)
\(f=\frac{1}{T}=\frac{1}{20\ ms}=\frac{1}{20\cdot 10^3\ s}=\frac{10^3\ Hz}{20}=\frac{100\ Hz}{2}=50\ Hz\)
Antwort: Der Effektivwert beträgt \(400\ V\) und die Frequenz \(50\ Hz\).