Aufgabenblock — AFB II
Zehn Sachaufgaben aus allen Kapiteln des Themas: erst die Situation übersetzen, dann in mehreren Schritten rechnen — mit gestuften Tipps, wenn du nicht weiterkommst. Prüfe bei jeder Aufgabe zuerst, ob die Bauteile in Reihe oder parallel liegen.
Bei einer alten Fahrradbeleuchtung liegen Vorderlicht (R₁ = 40 Ω) und Rücklicht (R₂ = 20 Ω) hintereinander im selben Stromweg. Der Dynamo liefert die Spannung U = 6,0 V.
a) Berechne den Ersatzwiderstand der Schaltung. b) Berechne die Stromstärke, die durch beide Lampen fließt.
Vollständige Lösung
In einem Modellhaus hängen zwei Geräte parallel an einer Quelle mit U = 12 V. Das erste hat den Widerstand R₁ = 20 Ω, das zweite R₂ = 30 Ω.
a) Berechne die Stromstärke im ersten Zweig. b) Berechne die Gesamtstromstärke in der Zuleitung.
Vollständige Lösung
Ein Handy wird mit der Stromstärke I = 1,5 A geladen; der Vorgang dauert 20 min. Ein Schnellladegerät liefert stattdessen 2,5 A.
a) Berechne die Ladung, die beim langsamen Laden insgesamt fließt. b) Berechne, wie lange das Schnellladegerät für dieselbe Ladung braucht — gib die Zeit in Minuten an.
Vollständige Lösung
Eine Lampe wird über ein langes Verlängerungskabel an eine Quelle mit U = 9,0 V angeschlossen. Ein Voltmeter zeigt, dass allein am Kabel 0,60 V abfallen. Durch den Stromkreis fließt die Stromstärke 0,50 A.
a) Berechne die Spannung, die tatsächlich an der Lampe liegt. b) Berechne den Widerstand des Kabels.
Vollständige Lösung
In einer Klingelanlage hängen drei Klingeln parallel. In der Zuleitung werden 0,84 A gemessen, in den ersten beiden Zweigen 0,31 A und 0,29 A.
a) Berechne die Stromstärke im dritten Zweig. b) Berechne die Stromstärke in der Zuleitung, wenn der zweite Zweig abgeschaltet wird.
Vollständige Lösung
Zwei gleich große Metallkugeln auf Isolierfüßen tragen die Ladungen Q_A = +12 e und Q_B = −4 e. Sie werden kurz berührt und wieder getrennt. Anschließend wird Kugel A geerdet.
a) Berechne die Ladung jeder Kugel nach der Berührung (in Vielfachen von e). b) Gib die Ladung von Kugel A nach dem Erden an (in Vielfachen von e).
Vollständige Lösung
Eine Leuchtdiode wird über einen Vorwiderstand betrieben. Beide liegen hintereinander an U = 12 V; gemessen wird die Stromstärke I = 0,050 A. Der Widerstand der Leuchtdiode beträgt in diesem Betriebspunkt R₁ = 100 Ω.
a) Berechne den Ersatzwiderstand der Schaltung. b) Berechne den Widerstand des Vorwiderstands.
Vollständige Lösung
Zwei Widerstände mit R₁ = 12 Ω und R₂ = 24 Ω liegen parallel an einer Quelle mit U = 6,0 V.
a) Berechne den Ersatzwiderstand. b) Berechne die Gesamtstromstärke.
Vollständige Lösung
An einer Verteilerdose zweigen drei Stromkreise mit 4,5 A, 3,2 A und 6,0 A ab. Die Zuleitung ist mit 16 A abgesichert.
a) Berechne die Stromstärke in der Zuleitung. b) Berechne, wie viel zusätzliche Stromstärke noch abgezweigt werden darf.
Vollständige Lösung
Ein Konstantandraht von 50 cm Länge hat den Widerstand 5,0 Ω. Aus derselben Drahtsorte wird ein Stück von 150 cm Länge zugeschnitten und an eine Quelle mit U = 6,0 V gelegt.
a) Berechne den Widerstand des längeren Drahtes. b) Berechne die Stromstärke, die dann fließt.
