Heizwiderstände Strom, Widerstand und Leistung berechnen (Elektrotechnik)?
Welche Formeln muss ich bei dieser Aufgabe anwenden.
Und muss ich zuerst den Strom berechnen um auf die einzelnen Leistungen zu kommen?
Drei Heizwiderstände eines 30-Liter-Wassererwärmers nehmen in Dreieckschaltung mit einer Spannung von U= 3 * 400V / 230V eine Leistung von 6000 W auf.
Durch geeignete Umschaltung kann auf die Leistung auf 4000 W , 3000 W und 2000 W reduziert werden.
a) Wie müssen die Widerstände für die einzelnen Leistungen geschaltet werden?
b) Wie groß sind bei den einzelnen Schaltungen die Außenleiterströme?
2 Antworten
meiner rechnung nach hat jedes Heizelement 80 Ohm.
für ein Heizelement zwischen zwei Phasen haben wir dem zu folge bei 400 volt einen Stromfluss von 5 Ampere. das macht 2000 Watt.
hat man alle drei heizelemente auf drei verscheidenenen phasen in betrieb, dann erhöht sich der strom auf den leitern um den faktor wurzel(3) das wären dann 8,66 Ampere.
für die 4000 watt lösung gibt es zwei wege. einmal ein offenes dreieck, also ein heizleement zwischen L1 und L2, ein weiters zwischen L2 und L3. so ergäbe das an den beiden enden siehe absatz 1 5 ampere, siehe absatz zwei an der mittelanzapfung 8,66 Ampere.
oder man schließt beide heizlemente parallel zwischen z.B. L2 und L3 an das ergäbe dann 10 Ampere auf den betreffenden beiden phasen.
für 2000 Watt gibt es übrigens noch einen eleganten weg. einfach die drei heizlemente im stern mit einem fliegenden nullpunkt verschalten. durch die verringerung der spannung um den faktor wurzel3 drittelt sich die leistung.
für die 3000 Watt sehe ich ebenfalls zwei lösunengen. entweder ein dreieck, das nur an zwei von drei phasen angeschlossen wird, das bildet dann quasi eine parallelschaltung von einem der drei heizelemente und in einem 2. pfad die beiden verbleibenden. durch die reihenschaltung erhöht sich der widerstand um den faktor 2 so halbiert sich dann bei gleicher spannung die leistung. also 1000 watt. plus 2000 watt macht 3000.
du könntest aber auch eine kette zwei heizwiderständen zwischen L1 und L2 anschließen, zwischen L2 und L3 dann das dritte...
lg, Anna
Es gibt wie immer mehrere Möglichkeiten:
Die Umschaltung von Dreieck auf Stern reduziert die Leistung auf 1/3 also 6000W auf 2000W
Möglich ist auch:
1 Widerstand zwischen zwei Aussenleiter = 2000W
2 Widerstände zwischen 2 Aussenleiter (Parallelschaltung) = 4000W
2 Widerstände in Reihe zwischen 2 Aussenleiter + 1Widerstand parallel = 3000W
Theorie und Hintergrund:
Für die Aussenleiterströme: P=U*I bzw. I=P/U
bzw. im Dreieck : P=Wurzel3 *U*I
https://www.grund-wissen.de/elektronik/schaltungen/reihenschaltung-und-parallelschaltung.html
In dem angegebenen Link etwas nach unten scrollen und Du hast die Ersatzwiderstandsberechnung in Dreieck und Stern, damit kannst Du die Aufgabe wie von Dir angedacht über die Widerstände rechnen (habe ich oben nicht so ausgeführt).