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LukasH
Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 4
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 LukasH Verfasst am: 19. Feb 2021 17:37 Titel: Spannungsverlust Kupferkabel |
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Hallo Liebe Community,
Ich komme gerade nicht mehr weiter bei folgender Aufgabe:
"Welchen Spannungsverlust verursacht die aus 5mm dickem Kupferdraht (spezifischer Widerstand von Kupfer: 0,0175[Ohm*mm²/m]) bestehende Zuleitung zu dem 650m vom Einspeisepunkt entfernten Verbraucher bei einer Belastung mit a) 25A und b) 60A ?"
Ich habe zunächst folgenden Ansatz verfolgt:
Gesamtwiderstand des Kupferdrahts = spez. Widerstand * Länge des Kabels / Querschnittsfläche des Drahtes.
Oder in Zahlen:
0,0175*(650m/(2,5mm)²*Pi)=0,579 Ohm
Jetzt bin ich aber an dem Punkt, an dem ich nicht weiterkomme. Wie kann ich einen Spannungsverlust berechnen, wenn kein Referenzwert (Quellenspannung/Ausgangsspannung) gegeben ist.
Mir ist klar, dass ich über U=R*I die entsprechenden Spannungen für die Stromstärke aus a) und b) ermitteln kann. Aber muss ich diese dann nicht mit einem Referenzwert in Relation setzen, um den Spannungsverlust zu ermitteln?
Vielleicht übersehe ich auch irgendwas, weil ich schon den ganzen Tag Physik lerne 
Ich wäre jedenfalls für jede Hilfe dankbar! |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 19. Feb 2021 19:44 Titel: |
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Willkommen im Physikerboard!
Du hast richtig gerechnet. U=RI ist der absolute Spannungsverlust über dem Kabel. Du brauchst keinen Referenzwert.
Viele Grüße
Steffen |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 19. Feb 2021 19:56 Titel: |
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Hallo,
| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: |
Du hast richtig gerechnet. U=RI ist der absolute Spannungsverlust über dem Kabel. Du brauchst keinen Referenzwert.
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ich denke, es ist evtl. noch ein Faktor 2 für die Rückleitung zu berücksichtigen. Das müsste aber aus der Aufgabenstellung hervorgehen.
Viele Grüße
Michael |
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LukasH
Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 4
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| LukasH Verfasst am: 20. Feb 2021 11:33 Titel: |
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Vielen dank für die Antworten.
Aber sind die Spannungen die ich dann durch einsetzen der Stromstärken aus a) und b) erhalte nicht einfach die Spannung beim Verbraucher ankommt? Ich erhalte hier für a) 14,475V und für b) 34,74V. Wäre dann mein Spannungsverlust genauso hoch wie die errechneten Werte?
Tut mir leid, ich glaube ich habe noch ein paar Verständnisprobleme in der E-Lehre.
Ein Faktor 2 ist nicht angegeben. Ich habe die Aufgabe 1:1 abgetippt. Ich denke der Faktor 2 wäre relevant, wenn man sich im Themengebiet des Wechselstroms befindet. Die Aufgabe müsste aber noch im Bereich des Gleichstroms liegen.
Viele Grüße
Lukas |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 20. Feb 2021 12:39 Titel: |
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Hallo,
| LukasH hat Folgendes geschrieben: |
Aber sind die Spannungen die ich dann durch einsetzen der Stromstärken aus a) und b) erhalte nicht einfach die Spannung beim Verbraucher ankommt?
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Nein, das ist der Anteil der Gesamtspannung, der NICHT beim Verbraucher ankommt.
| Zitat: |
Ein Faktor 2 ist nicht angegeben. Ich habe die Aufgabe 1:1 abgetippt. Ich denke der Faktor 2 wäre relevant, wenn man sich im Themengebiet des Wechselstroms befindet. Die Aufgabe müsste aber noch im Bereich des Gleichstroms liegen.
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Das hat mit Gleich- oder Wechselstrom nichts zu tun. Ein Stromkreis braucht einen Hinleiter und einen Rückleiter. Bei der Installation sind normalerweise gleich lang, da sie im gleichen Kabel enthalten sind.
Hier ist aber explizit nur nach dem Spannungsabfall der Zuleitung gefragt, insofern braucht man den Faktor 2 vermutlich nicht.
Wenn Du in einer Berufsschule für Elektroinstallateure/Elektroniker o. ä. bist, kannst Du bei den Aufgaben normalerweise davon ausgehen, dass der Faktor 2 automatisch zu berücksichtigen ist.
Viele Grüße
Michael
Zuletzt bearbeitet von ML am 20. Feb 2021 12:44, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7244
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| Steffen Bühler Verfasst am: 20. Feb 2021 12:39 Titel: |
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Nein, ganz egal, welche Spannung am Kabel gegen irgendeinen Nullpunkt (zum Beispiel Erde) am Eingang oder Ausgang liegt: wenn dieser Strom fließt, fällt diese Spannung ab.
Liegen also am Eingang 230 Volt gegen Erde an, bekommt der Verbraucher im ersten Fall nur 215,525 Volt gegen Erde ab.
Ist es dagegen ein Trafohäuschen, kommen statt 10000 Volt nur 9985,525 Volt an. |
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LukasH
Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 4
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| LukasH Verfasst am: 20. Feb 2021 12:51 Titel: |
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Danke für die schnellen Antworten.
Jetzt ist mir das ganze schon etwas klarer geworden!
Die Aufgabe stammt aus unserer Vorlesung für Grundlagen Physik, Bauingenieurwesen 1. Semester. Würdet Ihr hier den Faktor 2 dann generell bei solchen Aufgaben miteinfließen lassen, oder nur, wenn es explizit in der Aufgabe vorgegeben ist?
Wenn ich den Faktor 2 berücksichtigen wollte, müsste ich davon ausgehen, dass der Strom 2x die Strecke durch das gesamte Kabel zurücklegt, oder? Somit wäre ja dann der innere Widerstand durch den Kupferdraht doppelt so groß und der Spannungsverlust ebenfalls (?)
viele Grüße
Lukas |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3400
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| ML Verfasst am: 20. Feb 2021 12:56 Titel: |
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Hallo,
| LukasH hat Folgendes geschrieben: |
Wenn ich den Faktor 2 berücksichtigen wollte, müsste ich davon ausgehen, dass der Strom 2x die Strecke durch das gesamte Kabel zurücklegt, oder?
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Ja, genau. Wenn Du ein Kabel von Deinem Haus am Meer zu Deiner Yachthütte legst (egal jetzt mal, welche Deiner Yachthütten gemeint ist), legst Du zwei stromführende Kabel hin und normalerweise einen Schutzleiteranschluss.
Der Strom fließt dann einmal hin und einmal zurück,.
| Zitat: |
Somit wäre ja dann der innere Widerstand durch den Kupferdraht doppelt so groß und der Spannungsverlust ebenfalls (?)
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Genau. Allerdings ist hier (was ich zunächst überlesen hatte) explizit nach dem Hinleiter gefragt.
Viele Grüße
Michael |
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LukasH
Anmeldungsdatum: 19.02.2021
Beiträge: 4
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| LukasH Verfasst am: 20. Feb 2021 14:30 Titel: |
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Danke für das anschauliche Beispiel!
Dann weiß ich ja jetzt, was zu tun ist, wenn ich mal wieder einen Stromanschluss für eine meiner vielen Yachthütten brauche 
Vielen Dank für die Hilfe!
Ich wünsche noch ein schönes, sonniges Wochenende
viele Grüße
Lukas |
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