Spannung und Induktion?

1 Antwort

a)

Die Teilspannungen bekommst Du mit der Spannungsteilerregel heraus. An zwei in Reihe geschalteten Widerständen verhalten sich die Teilspannungen zueinander wie die Widerstände. Die Summe beider Teilspannungen sind hier die 230 Volt.

https://www.frustfrei-lernen.de/elektrotechnik/spannungsteiler.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsteiler

Die Stromstärke bekommst Du mit dem Ohmschen Gesetz und dem Gesamtwiderstand. Sie ist hier, weil es eine Reihenschaltung ist, überall gleich.

Die Leistung des Heizkörpers kannst Du auf verschiedene Weise berechnen, es kommt aber das Gleiche heraus. Leistung ist Strom mal Spannung (Watt = Volt mal Ampere). Ebenso gut kannst Du rechnen: Quadrat der Spannung geteilt durch den Widerstand (Watt = Volt^2 / Ohm). Oder: Quadrat des Stromes mal den Widerstand (Watt = Ampere^2 ⋅ Ohm).

b)

Außer in dem Heizkörper wird auch in dem langen Kabel Leistung umgesetzt, also elektrische Energie in Wärme umgewandelt.

Ob das nun aber "die vom Heizkörper nicht umgesetzte Energie" ist, das kann man so oder so sehen. Beide Leistungen addiert ergeben nämlich nicht die 3000 W, die der Heizkörper ohne das lange Kabel hätte! Schließlich haben beide zusammen ja einen größeren Widerstand als der Heizkörper alleine, und somit wird ein Teil der 3000 W nun überhaupt nicht umgesetzt.

c)

Vor allem leitet man keine 230 Volt durch eine 500 km lange Leitung. Das Wort "Hochspannungsleitung" verrät, was man in Wirklichkeit macht.

https://www.gutefrage.net/frage/warum-hohe-spannung-in-hochspannungsleitung

https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/transformator-fernuebertragung/grundwissen/energieuebertragung-durch-hochspannung