Klasse 10 b 2. Schulaufgabe aus der Physik 07. 05. 1999
(WWG)
Achte auf eine saubere Form!
1. Antworte in kurzen aber vollständigen Sätzen:
a) Auf einem Tisch liegen zwei unbeschriftete Glühlampen für 230 V Spannung. Die
eine hat einen relativ dicken Glühdraht, die andere einen sehr viel feineren gleicher
Länge. Begründe, welche der beiden Glühlampen heller leuchtet.
b) Warum müssen bei Niedervolt-Halogenbeleuchtungsanlagen wesentlich dickere Zu-
leitungen verwendet werden als bei 230 V-Lampen?
2. Gegeben ist nebenstehend gezeichnete
Schaltung.
a) Berechne den Ersatzwiderstand
Rges der drei Widerstände.
b) Berechne die in R1 umgewandelte
elektrische Leistung P1.
aa
qq
R1 = 100 Ω R2 = 200 Ω
R3 = 200 Ω
Uges = 15 V
Iges
I3
I12
c) Berechne die gesamte elektrische Leistung, die der Spannungsquelle entzogen wird.
3. Ein Computer habe eine elektrische Leistungsaufnahme von 25 W (ohne Bildschirm). In
einem Computerraum mit 20 derartigen Computern laufen diese ununterbrochen (ohne
Bildschirm).
Welche Stromkosten werden dadurch im Jahr fällig, wenn für eine Kilowattstunde 28,1 Pf
bezahlt werden müssen?
4. Braunsche Röhre.
a) Zeichne schematisch ein Elektronenstrahl-Oszilloskop und beschrifte die Zeichnung.
Ein Elektronenstrahl soll horizontal und vertikal abgelenkt werden. Trage den Strahl,
seine x- und y-Ablenkung auf dem Schirm und geeignete Spannungsvorzeichen in die
Zeichnung ein.
b) Erkläre in kurzen Sätzen die Wirkungsweise der sogenannten „Elektronenkanone“.
Verwende dazu die einschlägigen Fachbegriffe.
Viel Erfolg !
Kink
(WWG)
Achte auf eine saubere Form!
1. Antworte in kurzen aber vollständigen Sätzen:
a) Auf einem Tisch liegen zwei unbeschriftete Glühlampen für 230 V Spannung. Die
eine hat einen relativ dicken Glühdraht, die andere einen sehr viel feineren gleicher
Länge. Begründe, welche der beiden Glühlampen heller leuchtet.
b) Warum müssen bei Niedervolt-Halogenbeleuchtungsanlagen wesentlich dickere Zu-
leitungen verwendet werden als bei 230 V-Lampen?
2. Gegeben ist nebenstehend gezeichnete
Schaltung.
a) Berechne den Ersatzwiderstand
Rges der drei Widerstände.
b) Berechne die in R1 umgewandelte
elektrische Leistung P1.
aa
R1 = 100 Ω R2 = 200 Ω
R3 = 200 Ω
Uges = 15 V
Iges
I3
I12
c) Berechne die gesamte elektrische Leistung, die der Spannungsquelle entzogen wird.
3. Ein Computer habe eine elektrische Leistungsaufnahme von 25 W (ohne Bildschirm). In
einem Computerraum mit 20 derartigen Computern laufen diese ununterbrochen (ohne
Bildschirm).
Welche Stromkosten werden dadurch im Jahr fällig, wenn für eine Kilowattstunde 28,1 Pf
bezahlt werden müssen?
4. Braunsche Röhre.
a) Zeichne schematisch ein Elektronenstrahl-Oszilloskop und beschrifte die Zeichnung.
Ein Elektronenstrahl soll horizontal und vertikal abgelenkt werden. Trage den Strahl,
seine x- und y-Ablenkung auf dem Schirm und geeignete Spannungsvorzeichen in die
Zeichnung ein.
b) Erkläre in kurzen Sätzen die Wirkungsweise der sogenannten „Elektronenkanone“.
Verwende dazu die einschlägigen Fachbegriffe.
Viel Erfolg !
Kink
michih
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30.4.2006, 15:46:53michih
30.4.2006, 15:47:04michih
30.4.2006, 15:48:02Cent
Klasse 10 b 2. Schulaufgabe aus der Physik 07. 05. 1999
(WWG) Musterlösung
1. a) Die Glühlampe mit dem dünneren Draht hat den höheren Widerstand. Durch sie
wird ein geringerer Strom fließen, somit ist ihre Leistung als Produkt aus Strom und
Spannung geringer. Sie leuchtet weniger hell.
b) Bei einigermaßen hoher Leistung muss bei kleinerer Spannung ein höherer Strom
fließen. Wären die Leitungen zu dünn, so würden sie sich zu stark erwärmen. (Denn
bei gleichem Strom fällt an ihnen mehr Spannung ab, somit mehr Leistung.)
2. a) R1,2 = R1 + R2 = 100 Ω + 200 Ω = 300 Ω
1
Rges
= 1
R1,2
+ 1
R3
= 1
300 Ω + 1
200 Ω = 1
120 Ω
Rges = 120 Ω
b) I1,2 = U
R1,2
= 15 V
300 Ω = 0,050 A
U1 = I1,2 ·R1 = 0,050 A ·100 Ω = 5,0 V
P1 = U1 ·I1,2 = 5,0 V ·0,050 A = 0,25 W
c) Iges = U
Rges
= 15 V
120 Ω = 0,13 A
Pges = Iges ·U = 0,13 A ·15 V= 2,0 W
3. Leistung aller Computer: 20 ·25 W = 0,50 kW
Arbeit in einer Stunde: 0,50 kWh
Arbeit pro Jahr: 365 ·24 ·0,50 kWh = 4380 kWh
Preis dafür: 4380 kWh ·0,281 DM
kWh = 1230,78 DM ≈1200 DM
4. a)
b
b
b
b
b
b
r
bb
Ux Uy
AK
SchirmAblenkplatten
Glaskolben
++
− −
AblenkspannungenK: Glühkathode
A: Anode mit Loch
Uh: Heizspannung
Uh
Anodenspannung Ua
−+
b) Eine Glühwendel wird durch einen Heizstrom zum Glühen gebracht (Kathode). Auf-
grund des Glühelektrischen Effektes treten dann Elektronen aus ihr aus. Sie werden
zu einer positiv geladenen Lochanode hin beschleunigt, wo ein feiner Strahl durch das
Loch hindurchtreten kann.
(WWG) Musterlösung
1. a) Die Glühlampe mit dem dünneren Draht hat den höheren Widerstand. Durch sie
wird ein geringerer Strom fließen, somit ist ihre Leistung als Produkt aus Strom und
Spannung geringer. Sie leuchtet weniger hell.
b) Bei einigermaßen hoher Leistung muss bei kleinerer Spannung ein höherer Strom
fließen. Wären die Leitungen zu dünn, so würden sie sich zu stark erwärmen. (Denn
bei gleichem Strom fällt an ihnen mehr Spannung ab, somit mehr Leistung.)
2. a) R1,2 = R1 + R2 = 100 Ω + 200 Ω = 300 Ω
1
Rges
= 1
R1,2
+ 1
R3
= 1
300 Ω + 1
200 Ω = 1
120 Ω
Rges = 120 Ω
b) I1,2 = U
R1,2
= 15 V
300 Ω = 0,050 A
U1 = I1,2 ·R1 = 0,050 A ·100 Ω = 5,0 V
P1 = U1 ·I1,2 = 5,0 V ·0,050 A = 0,25 W
c) Iges = U
Rges
= 15 V
120 Ω = 0,13 A
Pges = Iges ·U = 0,13 A ·15 V= 2,0 W
3. Leistung aller Computer: 20 ·25 W = 0,50 kW
Arbeit in einer Stunde: 0,50 kWh
Arbeit pro Jahr: 365 ·24 ·0,50 kWh = 4380 kWh
Preis dafür: 4380 kWh ·0,281 DM
kWh = 1230,78 DM ≈1200 DM
4. a)
b
b
b
b
b
b
r
bb
Ux Uy
AK
SchirmAblenkplatten
Glaskolben
++
− −
AblenkspannungenK: Glühkathode
A: Anode mit Loch
Uh: Heizspannung
Uh
Anodenspannung Ua
−+
b) Eine Glühwendel wird durch einen Heizstrom zum Glühen gebracht (Kathode). Auf-
grund des Glühelektrischen Effektes treten dann Elektronen aus ihr aus. Sie werden
zu einer positiv geladenen Lochanode hin beschleunigt, wo ein feiner Strahl durch das
Loch hindurchtreten kann.
michih
30.4.2006, 15:47:19michih
30.4.2006, 15:47:30michih
30.4.2006, 15:48:48Euro
michih
30.4.2006, 15:48:55Euro
michih
30.4.2006, 15:49:14Euro
