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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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 David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 14:26 Titel: Leistung einer Glühlampe aus U und spez. Wid. berechnen |
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Meine Frage:
Hallo,
Eine Schreibtischleuchte mit einer 60W-Glühlampe (P[ab]=60 W bei U = 220V) wird an einer Batterie (Gleichspannungsquelle) mit U{b}=150V betrieben. Die Temperaturabhängigkeit des Lampenwiderstandes wird vernachlässigt. Das Anschlusskbael besteht aus einer isolierten Kupferleitung mit einem Aderquerschnitt von A=0,5mm² und hat eine Länge von l=2,2m.
Berechnen Sie die im Kabel umgesetzte Leistung. Der spez. Widerstand von Kupfer ist 1,7*10^-2 [(ohm*mm²)/m]
Meine Ideen:
Mein Ansatz war es aus dem spez. Widerstand über p*l/A den Widerstand zu berechnen, dann mit U{b}*U/R die umgesetzte Leistung.
Zuletzt bearbeitet von David123 am 13. Jul 2015 15:04, insgesamt einmal bearbeitet |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jul 2015 14:46 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Kabelwiderstand ist schon mal gut! Dann noch den Lampenwiderstand, der Rest ist dann nicht schwer. Schreib mal Deine Rechnung auf.
Beachte, dass das Anschlusskabel üblicherweise die Hin- und die Rückleitung enthält!
Viele Grüße
Steffen |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 13. Jul 2015 14:48 Titel: |
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Die Überschrift ist ein bisschen verwirrend und beschreibt die Aufgabe auch gar nicht. Es soll ja nicht die Leistung der Glühlampe bestimmt werden, sondern die Verlustleistung im Kabel bei einer anderen als der Nennspannung.
Dazu bestimmst Du zunächst den Lampenwiderstand aus den Nenndaten der Lampe, errechnest dann per ohmschem Gesetz den Strom bei Anschluss an die niedrigere Spannung und errechnest dann die Verlustleitung im Kabel mit
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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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| David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 15:01 Titel: |
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Hi Steffen, danke schonmal für die schnelle Antwort.
den Lampenwiderstand habe ich als l*p/A= (2,2m*0,017(ohm*mm²)/m)/0,5mm²) = 0,0748 Ohm berechnet.
dann würde ich das jetzt mit P=U²/R = 150² V²/0,0748 Ohm = 300802 W berechnen. das wirkt auf mich doch ziemlich hoch
Hallo GvC, danke schonmal für die schnelle Antwort, ich werde mich in Zukunft bemühen meine Titel besser zu treffen.
Es wäre nett wenn du mir sagen kannst wie ich das indexschreiben so machen kann wie du.
wie oben komme ich auf einen Lampenwiderstand von 0,0748 Ohm, das rechne ich um zu I=U/R = 2005,358 A.
mit P=I²*R = 300802 W. Was immernoch ziemlich hoch wirkt. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jul 2015 15:06 Titel: |
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Lampe und Kabel (ich glaube ja immer noch, dass Du die Länge doppelt nehmen musst) liegen in Reihe an den 150 Volt. Die fallen also zum Glück nicht am Kabelwiderstand ab, das wäre ein satter Kurzschluss, dessen theoretische Leistung Du gerade berechnet hast. (Die Sicherung schaltet natürlich vorher ab.)
Berechne also nun den Strom durch die Reihenschaltung, und schau über P=I²R, wieviel Leistung im Kabel verbraten wird. |
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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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| David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 15:14 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | Lampe und Kabel (ich glaube ja immer noch, dass Du die Länge doppelt nehmen musst) liegen in Reihe an den 150 Volt. Die fallen also zum Glück nicht am Kabelwiderstand ab, das wäre ein satter Kurzschluss, dessen theoretische Leistung Du gerade berechnet hast. (Die Sicherung schaltet natürlich vorher ab.)
Berechne also nun den Strom durch die Reihenschaltung, und schau über P=I²R, wieviel Leistung im Kabel verbraten wird. |
l=4,4m
A=0,5mm²
U=150V
I= P/U =0,4A
R = 0,1496 Ohm
damit komme ich auf
P=0,024 W die verbraten werden.
Ich würde das in diesem Fall von den 60W abziehen und auf 59,976 W kommen.
Ist das so richtig, oder missverstehe ich euch? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jul 2015 15:22 Titel: |
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| David123 hat Folgendes geschrieben: |
I= P/U =0,4A
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Du hast hier P=60W gesetzt. Bei 150V wird die Lampe aber nicht 60W holen, sondern weniger. So kommst Du also nicht auf den Strom.
Es hilft nichts: Du musst Lampe und Kabel in Reihe an die 150V legen und mit Herrn Ohm den richtigen Strom ausrechnen.
Wie rechnest Du den Lampenwiderstand aus? |
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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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| David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 15:35 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | David123 hat Folgendes geschrieben: |
I= P/U =0,4A
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Du hast hier P=60W gesetzt. Bei 150V wird die Lampe aber nicht 60W holen, sondern weniger. So kommst Du also nicht auf den Strom.
Es hilft nichts: Du musst Lampe und Kabel in Reihe an die 150V legen und mit Herrn Ohm den richtigen Strom ausrechnen.
Wie rechnest Du den Lampenwiderstand aus? |
Ich sehe hier (auch mit Recherche) nur die Möglichkeit über den spez-Widerstand R = P*l/A zu berechnen also R=0,017*4,4/0,5 = 0,1496 Ohm
Wenn das nicht richtig ist wäre es hilfreich wenn du mir eine andere Formel sagen könntest. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jul 2015 15:38 Titel: |
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Du brauchst mich nicht immer vollständig zu zitieren, so toll sind meine Beiträge nicht, dass man sie immer zweimal lesen muss. 
Ich meine nicht den Kabelwiderstand, den hast Du richtig ausgerechnet. Sondern den Lampenwiderstand.
Du weißt, dass die Lampe bei 220V 60W zieht. Also? |
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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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| David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 15:56 Titel: |
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Dachte dann bist du eher gewillt zu helfen 
Lampenwiderstand: R=U²/P = 220²/60 = 806,67 Ohm
Kabelwiderstand: R= p*l/A = 0,1496 Ohm
Gesamtwiderstand: Rges = R+R = 806,82Ohm
Strom: I = U/Rges = 150/806,82 = 0,186 A
P = U*I = 150 * 0,186 = 27,89W |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jul 2015 15:58 Titel: |
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Gut, die Leistung zum Schluss ist die von der Gesamtschaltung. Wir wollen aber nur die, die im Kabel verbraten wird, das ist schließlich die Aufgabenstellung.
Ist aber nicht mehr schwer, oder? |
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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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| David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 16:07 Titel: |
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Das wäre für mich I²*R=0,186²*0,1496=0,005W = 5mW |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7249
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| Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jul 2015 16:08 Titel: |
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Ja, das passt.
Viele Grüße
Steffen |
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David123
Anmeldungsdatum: 13.07.2015
Beiträge: 7
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| David123 Verfasst am: 13. Jul 2015 16:10 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe! |
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