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Themen der Aufgaben:

Die Einheit der Energie

Mathinline
bodyW
kann durch verschiedene abgeleitete Einheiten oder durch Basiseinheiten dargestellt werden.

1.1     Wie gelangt man von der Einheit

Unit
bodyNm
zur Einheit
Unit
body--uriencoded--kg\cdot%7Bm%5e2%7D/%7Bs%5e2%7D
  ?

...

Unit
bodyPS

...

Unit
body1 PS

...

Unit
body75 kg

...

Unit
body1 s

...

Unit
body1 m

...

1.2     Drücken Sie

Unit
body1 PS
durch die SI-Einheit der Leistung
Mathinline
bodyP
 
(in Watt) aus.

Aufgabe 02-2:

Zur Anfertigung eines Drahtwiderstandes steht Konstantandraht (spezfischer Widerstand:

Unit
body--uriencoded--\rho =\; 0,5\;\Omega\cdot mm%5e2/m
) mit einem Durchmesser von
Unit
body0,2 mm
und eine Porzellanwalze mit einem Durchmesser von
Unit
body4 cm
zur Verfügung.

...

Mathinline
body500\; \Omega

...

Aufgabe

Thema

Aufgabe 02-1

Basiseinheiten

Aufgabe 02-2

Widerstand

Aufgabe 02-3

...

Ein in Haushalten oft verwendeter Querschnitt von elektrischen Leitungen ist

Unit
body--uriencoded--\textit%7BA%7D=1,5\;mm%5e2
. Diese Leitung darf nach VDE-Vorschrift „VDE 0100" mit maximal
Unit
body16\;A
abgesichert werden.

3.1    Bestimmen Sie die maximal zulässige Stromdichte

Mathinline
bodyS
 in dieser Leitung.

3.2    Berechnen Sie unter der Annahme, dass die Dichte der Leitungselektronen in Metallen

Mathinline
body--uriencoded--n=10%5e%7B23%7D\textrm%7Bcm%7D%5e%7B-3%7D
 beträgt, die Driftgeschwindigkeit 
Mathinline
bodyv
 der Elektronen bei maximaler Stromdichte.

          Die Ladung eines Elektrons beträgt

Unit
body--uriencoded--\textit%7Be%7D=-1,602\cdot10%5e%7B-19%7D\;C

Widerstände im Kupferdraht

Aufgabe 02-4

...

4.1   Berechnen Sie den Widerstand 

Mathinline
bodyR
 eines Kupferdrahtes mit der Länge
Mathinline
bodyl=10\;\textrm m
 und dem Querschnitt 
Mathinline
body--uriencoded--A=1,5\; \textrm %7Bmm%7D%5e2
. (spez. Widerstand 
Mathinline
body--uriencoded--\rho_%7B\textrm %7BCu%7D %7D=1,79\cdot 10%5e%7B-8%7D\;\Omega \textrm m
).

4.2   Wie hoch ist die Stromdichte 

Mathinline
bodyS
, wenn durch diesen Draht ein Strom 
Mathinline
bodyI=10 \;\textrm A
 fließt?

4.3   Welchen Widerstand 

Mathinline
bodyR
 hat ein Aluminiumdraht mit gleicher Länge und gleichem Querschnitt (spez. Widerstand 
Mathinline
body--uriencoded--\rho_%7B\textrm %7BAl%7D %7D=2,6 \cdot 10%5e%7B-8%7D\;\Omega \textrm m
)?

Aufgabe 02-5:

...

Mathinline
body--uriencoded--L=5\;\textrm m,\;A=2,5\textrm %7Bmm%7D%5e2,\; \rho_%7BCu%7D=1,79\cdot 10%5e%7B-8%7D\;\Omega \textrm m

...

Mathinline
body--uriencoded--20\; %5e\circ\textrm C

...

Mathinline
body--uriencoded--\alpha=3,9 \cdot 10%5e%7B-3%7D\textrm K%5e%7B-1%7D

...

Mathinline
body--uriencoded--\vartheta =70\; %5e\circ\textrm C

...

Mathinline
body--uriencoded--\vartheta =20\;%5e\circ\textrm C

...

Widerstände im Kupferdraht