Erklärung für Spannung, Volt - Elektrotechnik?

9 Antworten

  1. Hat er amerikanische Lampen gekauft? Diese vertragen nur 115 - 120 V. Die Frequenz ist bei Glühlampen ziemlich schnuppe. Man könnte sie auch mit 115 V Gleichspannung betreiben. US-amerikanische Stecker sind kufenförmig, also kantig https://www.google.com/search?q=us-stromstecker&safe=active&sxsrf=ALeKk03IvWdka8ALbUBQ24XvL7ypa55w1g:1589218261630&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwjVqNGvq6zpAhUR4aQKHfKECNYQ_AUoAXoECA0QAw&biw=1024&bih=693

Sie würden hier in Deutschland durchbrennen.

  1. 3 x 250 W = 750 W. 2500 W / 250 W = 10 natürlich bei deutschen Lampen! Bei amerikanischen würde ich immer zwei in Reihe schalten. Das ergäbe dann 20 us-amerikanische Lampen an nur einer Steckdose.
  2. P = U² / R

Einsetzen

250 = 230² / R Umformen

R = 230² / 250

R = 52900 / 250

R = 211,6 Ω

  1. 4. Die amerikanischen Lampen kannst du hier nur in Reihe betreiben. Dann ergibt sich 3 x 211,6 Ω = 634,8 Ω
  2. Einsetzen 230 V / 634,8 Ω = 0,3623188405797101 A ≈ 362,32 mA

Zu 1. Unterschiedliche Spannungen

Zu 2. Eigentlich nur eine, aber das ist ein wenig missverständlich formuliert oder verstehe ich das falsch?

Zu 3. Bekannt ist die Leistungsaufnahmen in Watt und die Spannung, gesucht ist der Widerstand.

Zu 4. Bekannt ist die Leistungsaufnahmen in Watt und die Spannung, gesucht ist der Strom I 3 Lampen benötigen das 3-fache.

zu 5. Addieren wird du wohl noch können :)

Um sich die verschiedenen Einheiten besser vor zu stellen, kann man sich das analog zu einem Wassersystem vorstellen:

  • Der Strom (I) ist dabei die Menge Wasser die durch ein Rohr fließt.
  • Spannung (U) ist die Höhe der Wassersäule bzw. der Wasserdruck.
  • Der Widerstand (R) ist die Dicke des Rohres, durch das das Wasser fließen muss.

Bei diesen Rechnungen wird allerdings unterstellt, das es eine Gleichspannung wäre. Das Stromnetz ist allerdings ein Wechselstromnetz, aber für reine ohmsche Widerstände (wie die Lampen) kann man das zunächst ignorieren.

Vielen Dank für die Hilfe!

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Hi,weissbrotLol

zu 1: Eine amerikanische Lampe ist für eine Netzspannung von 110 V Wechselspannung ausgelegt, die Netzspannung in Deutschland beträgt jedoch 230 V

     Mit P=U^2/R (P=Leistung,U=Spannung und R=Widerstand der Lampe) ergibt sich somit, daß die Lampe im deutschen Netz mit dem (230/110)^2=4,4 fachen ihrer Nennleistung betrieben wird was sie nicht lange übersteht.

zu 2: Eine Standardsteckdose in Deutschland ist für maximal 230 V und 16 A ausgelegt. Dies entspricht einer Leistung von 3680 W (Watt). Enfach diese Maximalleistung durch die Wattzahl der verwendeten Lampen teilen.

     Prakisch funktionier dies jedoch nicht, da der Kaltwiderstand (also der Widerstand im Moment des Einschaltens) von Glühlampen und Neonröhren niedrieger liegt als im Betrieb, und somit die Sicherung auslöst.

zu 3: Der Widerstand ergibt sich aus P=(U^2)/R -> R=(U^2)/P (mit U Betriebsspannung und P Leistung der Lampe)

zu 4: Der Strom ergibt aus P = U*I -> I=P/U, sind mehrere Lampen paralell angeschlosseen so muß ihre Leistung addiert werden.

zu 5: Die Gesamtleistung ergibt sich als Summe der Einzelleistungen.

MFG auttomathias

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Elektrotechnik, Physik, Informatik - RWTH Aachen

Danke dir! :)

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  1. Die Netzspannung in USA beträgt 110 V, hier 230 V. Also "presst" unsere Netzspannung mehr Strom durch die Lampe und Strom ist das, was die Drähte erhitzt - wegen Widerstand und so. Daher wird die Glühlampe durchbrennen.
  2. Addiere die Wattzahl, teile durch 230 V und du erhältst die gesamte Amperezahl. Eine normale Sicherung bei uns hält einen Strom von 16 Ampere aus- darüber löst sie aus bzw. brennt durch, wenn es eine Schmelzsicherung ist.
  3. Kannst du aus U=R*I ausrechnen. Du kennst Watt - siehe oben - und Spannung.
  4. Wie immer: Watt = Volt mal Ampere - den Rest macht der Taschenrechner.
  5. Die Einheit für Leistung ist Watt.

Ist doch einfacher als man denkt - oder?

Ja, jetzt ist es wirklich einfacher! Danke, für die Erklärung und Hilfe! :)

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1. Man kann keine Lampe aus den USA in Deutschland an eine Steckdose anschließen, weil die Länder verschieden Steckdosen haben. Das wäre die korrekte Antwort.

Ich bin mir nur nicht ganz sicher, ob deine Lehrerin sich richtig ausdrückt und eventuell auf etwas anderes anspielt. Die Stromnetze haben nämlich verschiedene Spannungen (230V, 50 Hz in Europa und 120V, 60 Hz in den USA)

Nun gibt es viele verschiedene Leuchtmittel (Glühbirne, LED, Energiesparlampe etc), welche alle ein bisschen anders funktionieren. Je nach konkreten Aufbau, kann es sein, dass die Leuchtmittel in den USA gar nicht, schwächer oder genau gleich stark leuchten wie in Deutschland.

2. Wenn du die Lampen parallel zueinander anschließt, haben alle Lampen weiterhin 230 Volt und es ändert sich überhaupt nichts. Bis es irgendwann so viele Lampen sind, dass die Sicherung raus fliegt.
Wenn du die Lampen in Reihe zueinander hängst, ist es bei 2 Lampen so, als würdest du sie an eine Steckdose in den USA anschließen. Mit jeder weiteren Lampe geht die Leistung immer weiter runter.
Zu dieser Frage musst du einfach Reihen und Parallelschaltung von Widerständen denken.

3./4./5. Dafür brauchst du die folgenden Formeln
U = R*I
P = U*I
Pges = P1 + P2 + ...

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Aufgabe 3) "Welchen Widerstand hat eine Lampe?". Ist dann die Formel "U = R*I" wirklich die Richtige? Weil dann wäre da doch die Spannung gesucht, glaube ich

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@weissbrotLol

Also ganz grundsätzlich gilt, dass du die Formel einfach umstellen kannst. Das musst du bei 3. auch machen.
Du weißt nur die P und U von einer Lampe.
Deshalb brauchst du beide Formeln um 3. zu berechnen.

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@weissbrotLol

Nein, die Gleichung muss nach "R" umgeformt werden. Die Spannung ist bekannt und der Strom muss aus der Leistung (Watt) und Spannung erst noch berechnet werden.

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