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Andreas0034



Anmeldungsdatum: 05.04.2017
Beiträge: 1

Beitrag Andreas0034 Verfasst am: 05. Apr 2017 22:01    Titel: Lichterkette Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Eine Beleuchtungskette für den Weihnachtsbaum zum Anschluss an die Netzspannung 230V besteht aus gleichen Lampen mit den Bemessungsdaten 14 V/3W. a) Wenn Sie eine Lampe aus ihrer Fassung drehen, erlischt die gesamte Kette. Wie sind die Lampen verschaltet? b) Wie viele Lampen enthält die Kette? c) Welche Spannung und welche Betriebsleistung hat jede Lampe tatsächlich? (Widerstandsänderungen durch Temperatureinfluss bleiben unberücksichtigt.) d) Eine Lampe ist zerstört und soll durch einen Widerstand ersetzt werden. Wie groß muss der Widerstand sein, damit die übrigen Lampen mit ihren Bemessungsdaten betrieben werden? e) Wie groß ist nun die Gesamtleistung von Lampen und Widerstand? f) Welche Leistung nimmt der Widerstand auf?

Meine Ideen:
Ich weiß nicht wie ich anfangen soll. Ich habe eine Reihenschaltung, aber komme nicht auf die Anzahl der Lampen. 230V/14V ist ne krumme Anzahl. Ist es doch Parallel geschaltet? Aber dann würde doch beim Entnehmen einer Lampe nicht die gesamte Kette erlöschen.

Desweiteren habe ich mit R=14V²/3W 65,44 Ohm raus. Bin dann auf den Strom gekommen mit I=230V/65,44 Ohm, jedoch habe ich 3,52A raus. Ist das der Strom der durch alle Lampen fließt? Oder muss ich durch 65,44(Anzahl der Lampen) rechnen? Wie komme ich denn nun auf die Anzahl?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 05. Apr 2017 22:40    Titel: Antworten mit Zitat

Andreas0034 hat Folgendes geschrieben:
Ich habe eine Reihenschaltung, aber komme nicht auf die Anzahl der Lampen. 230V/14V ist ne krumme Anzahl.


Da kann man auf- oder abrunden. Welche Rundung ist sinnvoll? Auf- oder Abrundung?

Wieviele Lampen enthält also die Kette?
Wie groß ist deshalb die Spannung an jeder Lampe und wie groß ihre Leistungsaufnahme?

So weit erstmal.
Andreas00344
Gast





Beitrag Andreas00344 Verfasst am: 05. Apr 2017 22:57    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Andreas0034 hat Folgendes geschrieben:
Ich habe eine Reihenschaltung, aber komme nicht auf die Anzahl der Lampen. 230V/14V ist ne krumme Anzahl.


Da kann man auf- oder abrunden. Welche Rundung ist sinnvoll? Auf- oder Abrundung?

Wieviele Lampen enthält also die Kette?
Wie groß ist deshalb die Spannung an jeder Lampe und wie groß ihre Leistungsaufnahme?

So weit erstmal.


Ich würde sagen Aufrunden, da bei 16 Stück die zulässige Spannung pro Lampe überschritten wird. Bei 17 Stück wäre U=13,53V und P=2,8W. Ist das so richtig?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 05. Apr 2017 23:20    Titel: Antworten mit Zitat

Andreas00344 hat Folgendes geschrieben:
Bei 17 Stück wäre U=13,53V und P=2,8W. Ist das so richtig?


Richtig. Und jetzt weiter.

d) Wie groß ist die Spannung am Widerstand, wenn an allen restlichen 16 Lampen die Nennspannung liegt, und wie groß ist der Nennstrom? Wie groß ist deshalb der Widerstand?

e) Wie groß ist die Gesamtleistung, wenn Gesamtspannung und Strom bekannt sind?

f) Wie groß ist die vom Widerstand aufgenommene Leistung, wenn Spannung und Strom (siehe d)) bekannt sind?

Eigentlich ist das doch alles ziemlich trivial, oder?
Andreas00034
Gast





Beitrag Andreas00034 Verfasst am: 06. Apr 2017 09:51    Titel: Antworten mit Zitat

d) Die Nennspannung ist 230V. Wenn ich das auf 16 Lampen aufteile habe ich 14,375V raus. Der Strom lag bei 3,52A, also R=4,08Ohm?

e) Die Gesamtleistung ist 230V*3,52A=809,6W.

f) P=U*I=50,6W

Kann das so stimmen?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 06. Apr 2017 10:31    Titel: Antworten mit Zitat

Andreas00034 hat Folgendes geschrieben:
Kann das so stimmen?


Nein, ganz und gar nicht.

Andreas00034 hat Folgendes geschrieben:
d) Die Nennspannung ist 230V. Wenn ich das auf 16 Lampen aufteile habe ich 14,375V raus.


Nein, Du sollst eine der 17 Lampen durch einen Widerstand ersetzen. Dabei sollst Du den Widerstand so wählen, dass die restlichen 16 Lampen sich im Nennbetrieb befinden, dass also an jeder Lampe 14V abfallen. Dann fließt durch sie der Nennstrom. Der fließt, da es sich um eine Reiheschaltung handelt, durch alle Lampen und den Widerstand.

Andreas00034 hat Folgendes geschrieben:
Der Strom lag bei 3,52A


Wie kommst Du denn da drauf? Im Nennbetrieb, also bei 14V nimmt jede Lampe 3W auf. Wie groß ist also der Strom?

Geh' doch einfach mal der Reihe nach meine Fragen durch und versuche, sie zu beantworten:

GvC hat Folgendes geschrieben:
Wie groß ist die Spannung am Widerstand, wenn an allen restlichen 16 Lampen die Nennspannung liegt, ...


Hinweis: Maschensatz

GvC hat Folgendes geschrieben:
... und wie groß ist der Nennstrom?


siehe oben: bekannt sind Spannung und Leistung.

GvC hat Folgendes geschrieben:
Wie groß ist deshalb der Widerstand?


Hinweis: ohmsches Gesetz
Andreas034
Gast





Beitrag Andreas034 Verfasst am: 06. Apr 2017 14:06    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
d) Wie groß ist die Spannung am Widerstand, wenn an allen restlichen 16 Lampen die Nennspannung liegt, und wie groß ist der Nennstrom? Wie groß ist deshalb der Widerstand?


Ich habe die Masche Ur+16UL-Uq=0. Nach Ur auflösen bringt mir Ur=6V. Also ist das mein Spannungsabfall am Ersatzwiderstand.

Mit I=3W/14V bekomme ich I=0,21A raus. Das ist der Strom der durch die Lampen und durch den Widerstand fließt.

Der Ersatzwiderstand hat mit R=6V/0,21A=28,57Ohm.

Ich komme mit den Formeln durcheinander....bzw. weiß nicht was ich wann benutzen muss..
Andreas0344
Gast





Beitrag Andreas0344 Verfasst am: 06. Apr 2017 14:19    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
e) Wie groß ist die Gesamtleistung, wenn Gesamtspannung und Strom bekannt sind?

f) Wie groß ist die vom Widerstand aufgenommene Leistung, wenn Spannung und Strom (siehe d)) bekannt sind?


Die Gesamtleistung ist Gesamtspannung 230V mal der Strom 0,21A. Ich habe Pgesamt=48,3W raus.

Und die Leistung am Widerstand ist Pr=1,26W, wenn man 6V mal 0,21A nimmt.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 06. Apr 2017 14:54    Titel: Antworten mit Zitat

Na bitte, geht doch. Nur eine Kleinigkeit: Nicht mit gerundeten Größen rechnen, sofern es sich vermeiden lässt!

Da nach dem Strom nicht explizit gefragt ist, brauchst Du auch keinen Zahlenwert anzugeben. Selbst wenn danach gefragt wäre, solltest Du für nachfolgende Rechnungen nicht den gerundeten Wert verwenden, sondern stattdessen



Wenn Du das z.B. zur Berechnung des Widerstandes gemacht hättest, hättest Du einen ganz glatten Wert herausbekommen, nämlich



Auch alle anderen Werte wären exakter herausgekommen.
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