Schriftliche Abschlussprüfung Physik 1995/96

Aufgabe 1 Elektrizitätslehre

Vom Lehrer werden Ihnen zwei Experimente vorgeführt. Sie sollen herausfinden, ob Gleich- oder Wechselspannung in den Versuchsanordnungen an einem Transformator anliegt.

1.1 Notieren Sie Ihre Beobachtungsergebnisse zum Experiment 1 und zum Experiment 2.

1.2 Welche Spannungsart wird im Experiment 1 bzw. Experiment 2 verwendet? Begründen Sie.

1.3 Zeichnen Sie einen Schaltplan der Experimentieranordnung.

1.4 Zum Betreiben eines Halogenstrahlers (11,5 V/20 W) benutzt man einen Transformator. Dieser Transformator muss die Netzspannung von 230 V auf die zulässige Spannung für die Halogenlampe transformieren. Ihnen stehen Spulen mit folgenden Windungszahlen zur Verfügung:

      Geben Sie ein geeignetes Spulenpaar an.
Begründen Sie Ihre Auswahl.

 Lösung Aufgabe 1 Elektrizitätslehre
(Bitte beachten Sie den Hinweis am Ende der Seite

1.1     Experiment 1: Lampe leuchtet nicht
Experiment 2: Lampe leuchtet

1.2      Experiment 1: Gleichspannung
Experiment 2: Wechselspannung

Damit in der Sekundärspule eine Spannung erzeugt wird, muss die Spule von einem sich ändernden Magnetfeld umgeben sein.
Das Magnetfeld der Primärspule, welches die Sekundärspule umschließt, ändert sich jedoch nur, wenn an der Primärspule eine Wechselspannung angelegt wird.
Daher leuchtet die Lampe nur bei Wechselspannung.

1.3 Schaltplan:

1.4      geg.: U₁ = 230 V
           U₂ = 11,5 V

ges.: Verhältnis der Spulenpaare

Lösung:              U₁ : U₂ = N₁ : N₂
                230V : 11,5 V = 20

Das Verhältnis der Spulenpaare muss 20 betragen, daher kommen als Spulen nur die Spulen 5 und 2 in Frage.

N₁ : N₂ = 1500 : 75 = 20 = U₁ : U₂

Alle Lösungen auf einen Blick

Hinweis: Die vorliegenden Lösungen sind Musterlösungen des jeweiligen Autors und keine offiziellen Lösungen des Sächsischen Staatsministeriums für Kultus. Der Autor garantiert nicht für die Vollständigkeit und Richtigkeit der vorliegenden Lösung.

Herzlichen Dank an meine Kollegin Ines Stiller, die diese Lösungen kritisch begutachtete.