Physik Oberstufe Bayern Aufgaben

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1 Antwort

Sind doch ein paar schöne Aufgaben :-)

Ich würde ja gleich anfangen mit rechnen aber ich befürchte dass die Frage evtl gelöscht wird, daher warte ich lieber damit.

Okay, Frage ist immernoch da, welch Wunder :-)

Aufgabe 1 ist sehr einfach, die Widerstände liegen parallel, daher liegen beide an der gleichen Spannung, also Ugesamt =12 V U1=12V und U2=12V (U1 und U2 als Bezeichnung für die Spannung am Widerstand 1 und 2)

I= U durch R Also 12V geteilt durch 50 Ohm = I1 Und 12V geteilt durch 100 Ohm = I2 Gesamtsrom entweder I1 + I2 rechnen oder erst den Gesamtwiderstand ausrechnen und dann wieder mit I = U durch R errechnen. Beim Gesamtwiderstand beachten dass die Widerstände parallel geschaltet sind , also nicht einfach 100 und 50 addieren.

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@Matjes1703

Aufgabe 2.a) R1 und R2 = 600 Ohm Bin mir nicht ganz sicher aber ich denke man soll die beiden addieren (Reiehnschaltung) also 1200 Ohm und jetzt den Strom ausrechnen der fließt wenn die Hände an 25V liegen. Also I =U/R = 25V / 1200 Ohm = 20,83 mA (0,02083 A) Also Begründung für a) bei mehr als 25V fließt mehr als 20 mA, deshalb darf die Spannung nicht größer werden weils sonst zu viel Strom fließt.

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@Matjes1703

2.b) Also wenn man das anhand von Aufgabe A errechnen soll würde man also 230V nehmen. Also wieder von Hand zu Hand, also 2x 600 Ohm die gegeben sind wäre dann wieder I = U/R also 230V / 1200 Ohm = 191,67 mA (0,1916 A)

Wenn das schon reicht wäre halt die Begründung dass 191 mA eben viel zu viel Strom ist. Man könnte die Aufgabe aber noch genauer beantworten da unsere Netzspüannung ja Wechselspannung ist und durch die Frequenz der Wechselspannung wird der Herzryhtmus gestört. Herz schlägt viel zu schnell (50Hz=50 mal pro Sekunde) das schafft das Herz nicht und deshalb bleibt es stehen weils überfordert ist. Es kann auch schon sein dass das Herz nur leicht beeinflusst worden ist und erst später Probleme auftreten. Bei Stromunfällen muss man nämlich eigentlich 24h im Krankenhaus überwacht werden ob das Herz noch normal schlägt.

Aber ich denke die Aufgabenstellung verlangt nur dass man den Strom ausrechnen soll^^

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@Matjes1703

2.c) jetzt wirds etwas schwieriger, das muss ich auch erstmal kurz nachgucken. ^^

Q = I x t (Q= Formelbuchstabe von Coulomb, I= Strom in ampere, t= zeit in sekunden)

Die Zeit wissen wir und die Coulomb's auch. Formel umstellen nach I macht I = Q durch t

Also rechnen wir 0,01 mC (0,01 milli Coloumb sind 0,00001 Coulomb) geteilt durch 0,1s, das ergibt 0,0001 A also 0,1 mA.

Der Strom ist also nicht lebensgefährlich. Die stehen nur die Haare zu berge :-)

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@Matjes1703
  1. a) Der Formelbuchstabe für die Elektrische Feldstärke ist E.

Solche exotischen Sachen rechne ich auch eher selten aus, aber die Formel finden und umstellen ist kein Problem :-)

Formel lautet E = F durch Q

E = 130V/m

Q = 5nC

F ist die Kraft (Force) und wird in Newton angegeben.

Formel nach F umgestellt: F= E x Q 130 V/m x 5nC (= 0,000 000 005 C) = 0,000 006 5 Newton, also 6,5µNewton

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@Matjes1703

Aufgabe 4. E = Spannung x Entfernung

E = 1,5 kV (1500V) x 3,2cm (0,032m) = 4,8 V/m

Q = 20nC

F= E x Q... den Rest von Nr 4 kriegste alleine hin denke ich, gleiches Spiel wie aufgabe Nr 3

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@Matjes1703

Aufgabe 5.

Die Durchschlagsfestigkeit hat auch den Formelbuchstaben A (sieht man schon an der Einheit, Volt pro cm)

Die Spannung wissen wir (U=450V) und die Entfernung wollen wir wissen. E= 20 kv/cm = 20 000 V/cm Also Formel E = U durch l (kleines L = Länge)

Umgestellt l = U / E = 450V / 20000 V/cm = 0,0225 cm = 0,225 mm

Am Ende kommen CM raus weil wir die Durchschlagfestigkeit auch in Spannung pro Centimeter angegebe haben -> die beiden V's kürzen sich weg und cm bleibt stehen!

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Anbei bemerkt; ich schreibe die ganzen Zahlen in der Grundform mit den vielen Nullstellen zum besseren Verständnis, im Taschenrechner aber bitte mit exponent (x10 hoch -3 = milli usw) rechnen! Man kommt nur durcheinander bei den vielen Nullen

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