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Strom aus Steckdose durch 30m Kabel
 
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Mireille



Anmeldungsdatum: 13.01.2016
Beiträge: 1

Beitrag Mireille Verfasst am: 13. Jan 2016 11:12    Titel: Strom aus Steckdose durch 30m Kabel Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Man hat eine elektrische Kochplatte und ein 30m Kabel an einer normalen Steckdose; Kupferdrähte des Kabels haben je 1,5mm^2 Querschnittsfläche. Ist die Kochplatte eingeschaltet fließen 12A.

Nun ist die Frage, wie stark der Energiestrom ist der aus der Steckdose kommt und wie stark der Energiestrom ist der in die Kochplatte fließt.

Meine Ideen:
Also ich habe den Widerstand der Kabel berechnet.
Mit R=rho*l/A (l=30m, rho=1,7*10^-8, A=0,000015m^2) also einen Wert von 0,034 Ohm bekommen.
In der Aufgabenstellung steht nichts davon wieviele Kabel ich habe. Muss ich dabei nun Hin und Rückleitung berechnen oder einfach wenn ich annehme zwei Kabel zu haben, den Widerstandswert mal 2 nehmen?
Wenn ich das tue habe ich einen Wert von 0,068 Ohm, was dann über P=U*I zu P=777kW führt. Finde ich etwas viel und ich habe das Gefühl da hat sich ein Fehlerteufel eingeschlichen. Hat hier jemand vllt einen Tip für mich, wo eventuell mein Denkfehler liegt?

Für die Kochplatte habe ich für I=12A eingesetzt und mit der Formel P=I^2*R = 9,79W herausbekommen.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7246

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jan 2016 11:16    Titel: Antworten mit Zitat

Willkommen im Physikerboard!

In der Tat nimmt man hier Hin- und Rückleitung, also Dein zweiter Ansatz.

Was die weitere Rechnung betrifft: P=UI ist zwar richtig, aber Du musst hier den Spannungsabfall am Kabel für U einsetzen, den Du über das ohmsche Gesetz bekommst. Der Rest der 230 V fällt dann an der Kochplatte ab, so bekommst Du deren Widerstand. Und dann erst rechnest Du mit P=RI².

Viele Grüße
Steffen
Mireile
Gast





Beitrag Mireile Verfasst am: 13. Jan 2016 11:27    Titel: Antworten mit Zitat

Mein Problem ist, wie komme ich auf das richtige I.
Wenn ich wie gedacht Hin-und Rückleitung berechne habe ich die 0,068Ohm als Widerstandswert. Und I dann mittels Ohmschen Gesetzes berechne also I=U/R folgt für I=3382,35 A. Stimmt das soweit?

Dann mit P=I^2*R folgt P=777,94kW...mh wieder so ein hoher Wert. Dann muss der Fehler an meiner Berechnung von der elektrischen Stromstärke liegen.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 13. Jan 2016 11:37    Titel: Antworten mit Zitat

Mireille hat Folgendes geschrieben:
Mit R=rho*l/A (l=30m, rho=1,7*10^-8, A=0,000015m^2) also einen Wert von 0,034 Ohm bekommen.


Abgesehen davon, dass Du beim spezifischen Widerstand die Einheit vergessen hast (die dürfte bei Deiner Zahlenangabe sein), hast Du Dich bei der Umrechnung des Querschnitts um eine Zehnerpotenz vertan. Tatsächlich ist der gesamte Leitungswiderstand (Hin- und Rückleitung) 0,68 Ohm.

Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:
Der Rest der 230 V fällt dann an der Kochplatte ab, so bekommst Du deren Widerstand. Und dann erst rechnest Du mit P=RI².


Das ist aber ein Umweg. Einfacher wäre



mit U=230V ("normale Steckdose")
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 13. Jan 2016 11:38    Titel: Antworten mit Zitat

Mireile hat Folgendes geschrieben:
Mein Problem ist, wie komme ich auf das richtige I.


Der Strom ist doch mit I=12 A gegeben.
Mireille86



Anmeldungsdatum: 13.01.2016
Beiträge: 3

Beitrag Mireille86 Verfasst am: 13. Jan 2016 11:51    Titel: Antworten mit Zitat

So hab mich gerade mal ordentlich registiert smile

Ja schon ist die Stromstärke mit I=12A angegeben nur gilt dieser doch für die Kochplatte. Ich soll ja zuerst den Energiestrom aus der Haushaltssteckdose berechnen und dafür benötige ich doch I der Steckdose oder nicht? Wenn ich mich richtig erinnere ist die in der Regel 16A aber darf ich das einfach so annehmen?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7246

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 13. Jan 2016 11:54    Titel: Antworten mit Zitat

Mireille86 hat Folgendes geschrieben:
So hab mich gerade mal ordentlich registiert


Allerdings nun zum zweiten Mal. Dein anderer Account "Mireille" war bereits gültig, der wird dann demnächst gelöscht.

Mireille86 hat Folgendes geschrieben:
Ja schon ist die Stromstärke mit I=12A angegeben nur gilt dieser doch für die Kochplatte.


Nicht nur! Der Strom fließt durch die Hinleitung, durch die Kochplatte und durch die Rückleitung. Und es sind überall dieselben 12A!
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 13. Jan 2016 12:01    Titel: Antworten mit Zitat

Mireille86 hat Folgendes geschrieben:
Ja schon ist die Stromstärke mit I=12A angegeben nur gilt dieser doch für die Kochplatte.


Leitungswiderstand und Kochplatte bilden eine Reihenschaltung. In einer Reihenschaltung fließt aufgrund des Knotenpunktsatzes (die Summe aller Ströme, die in einen Knoten hineinfließen, fließt auch wieder heraus) in allen Widerständen derselbe Strom. Der Strom ist mit I=12A gegeben.

Mireille86 hat Folgendes geschrieben:
Ich soll ja zuerst den Energiestrom aus der Haushaltssteckdose berechnen ..


Du kennst die Spannung an der Steckdose (U=230V), und Du kennst den Strom, der aus der Steckdose kommt (I=12A). Die Leistung ist dann P=U*I=230V*12A=2760W.

Ich hab' in meinem vorletzten Beitrag doch schon alles gesagt. Willst oder kannst Du das nicht nachvollziehen?
Mireille86



Anmeldungsdatum: 13.01.2016
Beiträge: 3

Beitrag Mireille86 Verfasst am: 13. Jan 2016 12:06    Titel: Antworten mit Zitat

Oh tut mir Leid, wusst ich nicht... grübelnd

ok also in meiner Fragestellung heißt es ja:
Wie stark ist der Energiestrom, der aus der Steckdose kommt und wie stark ist der Energiestrom der in die Kochplatte fließt. Wenn die Kochplatte eingeschaltet ist fließt durch das Kabel ein Strom von 12A.

Dann folgt wie du geschrieben hast
PKochplatte = PSteckdose - PKabel

Dann nehme ich für PSteckdose = U(=230V)*I(12A (von der Kochplatten-Angabe) ? Ich dachte halt da müsse ein anderes I hin. Weil ich nicht bedacht habe, dass die ja die gleiche Stromstärke haben und ich aus der Frage herausgelesen habe, dass ich zuerst den Energiestrom nur für die Steckdose berechnen muss.
Mireille86



Anmeldungsdatum: 13.01.2016
Beiträge: 3

Beitrag Mireille86 Verfasst am: 13. Jan 2016 12:10    Titel: Antworten mit Zitat

Entschuldigung ich wollte das nur nachvollziehen können, tut mir leid, wenn ich den falschen eindruck erweckt habe.
Danke, dass ihr mir antwortet, ist wahnsinnig lieb von euch, aber du musst mich doch deswegen nicht anpflaumen, nur weil grad bisschen auf dem schlauch gestanden bin.

Danke auf jedenfall!
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 13. Jan 2016 12:20    Titel: Antworten mit Zitat

Mireille86 hat Folgendes geschrieben:
... und ich aus der Frage herausgelesen habe, dass ich zuerst den Energiestrom nur für die Steckdose berechnen muss.


Ja, genau so ist die Vorgehensweise, und genau so habe ich es Dir vorgemacht. Ich habe zuerst U*I berechnet (Steckdosenleistung) und davon dann I²*R (Kabelverlustleistung) abgezogen, um die Leistung der Kochplatte zu bekommen.
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