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.
Eine rote LED mit der Schleusenspannung 1,8 V soll mit 20 mA an einer 9,0-V-Blockbatterie betrieben werden. Dazu liegt ein Vorwiderstand in Reihe.
a) Berechne die Spannung am Vorwiderstand. b) Berechne den Widerstandswert.
Vollständige Lösung
In der Schaltung aus A1 fließen 20 mA. An der LED liegen 1,8 V, am Vorwiderstand 7,2 V.
a) Berechne die Leistung der LED in Milliwatt. b) Berechne die Leistung, die der Vorwiderstand in Wärme umsetzt.
Vollständige Lösung
Ein Modul enthält 36 Siliziumzellen in Reihe, jede liefert 0,50 V. Im Betrieb fließen 8,0 A.
a) Berechne die Modulspannung. b) Berechne die abgegebene elektrische Leistung.
Vollständige Lösung
Ein Solarmodul hat die Fläche 1,6 m². Die Sonne liefert eine Bestrahlungsstärke von 1000 W/m². Das Modul gibt 320 W ab.
a) Berechne die eingestrahlte Leistung. b) Berechne den Wirkungsgrad in Prozent.
Vollständige Lösung
Ein LDR liegt unten in einem Spannungsteiler, oben ein Festwiderstand von 10 kΩ. Die Gesamtspannung beträgt 9,0 V. Am Tag hat der LDR 0,5 kΩ, nachts 90 kΩ. Abgegriffen wird am LDR.
a) Berechne die Ausgangsspannung am Tag. b) Berechne die Ausgangsspannung in der Nacht.
Vollständige Lösung
Ein NTC sitzt oben im Spannungsteiler, unten ein Festwiderstand von 10 kΩ an 12 V. Bei 25 °C hat der NTC 10 kΩ, bei 60 °C nur noch 2,0 kΩ. Abgegriffen wird am Festwiderstand.
a) Berechne die Ausgangsspannung bei 25 °C. b) Berechne die Ausgangsspannung bei 60 °C.
Vollständige Lösung
Eine Siliziumdiode (Schleusenspannung 0,7 V) liegt in Reihe mit einer Last. Die Eingangswechselspannung hat den Scheitelwert 12,0 V, im Betrieb fließen 0,50 A.
a) Berechne die Scheitelspannung an der Last. b) Berechne die Verlustleistung der Diode.
Vollständige Lösung
Drei rote LEDs mit je 1,8 V Schleusenspannung sind in Reihe geschaltet und sollen mit 20 mA an 9,0 V leuchten.
a) Berechne die Gesamtspannung der drei LEDs. b) Berechne den Vorwiderstand.
Vollständige Lösung
Auf einem Wafer entstehen 500 Chips. Die Ausbeute beträgt 86 %.
a) Berechne die Anzahl der brauchbaren Chips. b) Berechne die Anzahl der Ausschuss-Chips.
Vollständige Lösung
Eine Dachanlage hat die Nennleistung 5,0 kW und erreicht in Norddeutschland etwa 900 Volllaststunden im Jahr. Strom aus dem Netz kostet 0,30 Euro je Kilowattstunde.
a) Berechne den Jahresertrag in Kilowattstunden. b) Berechne den Geldwert dieses Stroms in Euro.
