Klasse9

Schwerpunkte KA „Induktion & Elektromagnetismus“
Begriffe: Wirbelstrom, Selbstinduktion, Induktion, Wirkungsgrad, Leerlauf, Kurzschluss, Innenwiderstand, Effektivwert*,
Magnetisches Feld
Gesetze & Regeln: Induktionsgesetz für Spulen, Induktionsgesetz allgemein, LENZsche Regel, OHMsches Gesetz, Spannungsteilerregel, Stromteilerregel
Grafiken: U-t-Diagramm & I-t-Diagramm beim Ein- und Ausschalten einer Spule, magnetische Feldlinienbilder (Draht, Spule)
Anwendungen: Hochspannungstrafo, Schweißtrafo, Induktionsschmelzofen, Elektroschocker, Zündung OTTO-Motor, Drehspulmessgerät, Lasthebemagnet, Transrapid, Erdmagnetfeld, kWh-Zähler, magn. Ablenksysten TV, TESLA-Trafo*
Aufbau & Wirkungsweise: Elektromotor, Generator, Transformator, WAGNERscher Hammer als Funkeninduktor oder Klingel
Berechnungen: belasteter, unbelasteter und kurzgeschlossener Transformator
Gleichungen:
P=U  I
I Parall = I 1I 2
U Reihe = U 1U 2
R=
U
I
Ns Us
Ns I p
Trafo Kurzschluss:
=
=
Np Up
Np Is
Us Is
Trafo real & belastet: =
Trafo ideal & belastet: U s I s = U p I p
Up Ip
Trafo Leerlauf:
Prove your skills: (Wähle die Kennbuchstaben der richtigen Antworten aus)
1.
Welche Primärstromstärke fließt in einem Schweißtrans- a) 0,8A (I)
formator 750/10 bei einem Kurzschlussstrom von 60A?
2.
Die elektrische Leistung P ist proportional zu
a) U2 (N)
3.
Induktion ist ein Vorgang bei der ...
a) Spannungserzeugung durch veränderl. Magnetfelder (N)
b) Ladungstrennung mit Hilfe der LORENTZ-Kraft* (E)
c) Elektroenergieerzeugung in Generatoren (N)
4.
Wirbelströme sind Induktionsströme in (im)
a) Spulen (V) b) Metallkörpern (W) c) Vakuum (L)
5.
Wer konstruierte mit GEORG WESTINGHOUSE 1895
erste Wechselstromkraftwerk der Welt?
a) MICHAEL FARADAY (A)
b) NICOLA TESLA (I)
c) H. F. EMIL LENZ (K)
6.
Die magnetische Feldstärke im Inneren einer von
Gleichstrom durchflossenen Spule ist überall ...
a) Null (G)
7.
Der Effektivwert* der Wechselspannung ist
a) eine Gleichspannungswert gleicher Leistung (R)
b) der Leistungsmittelwert der Wechselspannung (S)
c) Ueff = 1/√2 Umax (T)
8.
Wovon ist die Induktionsspannung abhängig?
a) Feldstärke der Erregerspule (A)
b) Widerstand der Induktionsspule (C)
c) Geschwindigkeit der Magnetfeldänderung (N)
9.
Nach der LENZschen Regel gilt:
„Die Induktionsspannung ist ...“
a) immer negativ (U)
b) ihrer Ursache stets entgegen gerichtet (D)
c) viel größer als die Erregerspannung (B)
10. Ein Stromkreis mit einer reale Spule wird geschlossen.
Welche Diagramme beschreiben den Vorgang richtig?
a)
b) 4500A (H)
c) 60A (D)
b) I (I)
c) U (T)
b) maximal (D)
b)
i(t)
c) konstant (E)
c)
i(t)
u(t)
(S)
(D)
(M)
t
t
t
11. Eine Zündspule mit 500 Windungen wird durch eine
gleichartige mit 1000 Windungen ersetzt.
Wie ändert sich die Induktionsspannung? Sie wird ....
a) halbiert (O)
b) verdoppelt (R)
c) vervierfacht (M)
12. In welchen Fällen wird an den offenen Enden des
Leiterrahmens eine Spannung induziert?
⊗ Magnetfeldlinien gehen in die Zeichenebene
und bilden ein Streifen gleicher Stärke.
→ Bewegungsrichtung
a) (W)
b) (E)
c) (S)
⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗
⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗
⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊗
13. Welche Entdeckung machte M. FARADAY 1831?
a) Elektromagnetismus (F) b) Induktion (S) c) Wechselstrom (V)
14. Der Weihnachtsmann überquert mit seinem Schlitten den a) ja (P)
magnet. Südpol. Wird dabei in den Schlittenkuven eine
b) nein (E)
Spannung induziert?
c) Es gibt keinen Weihnachtsmann (R)
L:
Das Lösungswort ist ein Begriff aus der Elektrik:
*) Zusatzwissen
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