Elektrizität

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Kann mir jemand die 3 Beispiele erklären bzw. lösen

 

gefragt vor 5 Tage, 10 Stunden
l
lefli,
Schüler, Punkte: 10
 
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1 Antwort
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Wenn wir uns den Vogel auf der Stromleitung mal abstrakter vorstellen, so ist er ein Widerstand, der parallel zum Draht (den wir uns auch als Leiter mit einem Widerstand denken) geschalten ist.

Wir wissen \(R_{Vogel} = 3\,\text{k}\Omega = 3000\Omega\).

Nun wäre der Widerstand des Drahtes noch hilfreich. Dazu berechnen wir erstmal die Querschnittsfläche \(A\) des Drahtes.
\(A= r^2\pi = \frac{d^2 \pi}{4} = \frac{(20\,\text{mm})^2 \pi}{4} = \frac{2\cdot10^{-2}\text{m})^2 \pi}{4} = 10^{-4}\pi \text{m}^2\).

Nun können wir mit \(A\), \(l=20\text{cm} =0{,}2\text{m}\) und \(\rho = 2{,}8\cdot 10^{-8}\Omega\text{m}\) den Widerstand des Drahtes zwischen den Vogelbeinen berechnen.

\(R_{Draht} = \rho\cdot \frac{l}{A} = 2{,}8\cdot 10^{-8}\Omega\text{m}\cdot \frac{0{,}2\text{m}}{10^{-4}\pi \text{m}^2} \approx 1{,}78\cdot 10^{-5}\,\Omega\)

Nun berechnen wir den Gesamtwiderstand \(R\).

\(\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{Vogel}} + \frac{1}{R_{Draht}} = \frac{1}{3000\Omega} + \frac{1}{1{,}78\cdot 10^{-5}\,\Omega} \approx 56180\Omega^{-1}\)

\(R=\frac{1}{56180} \Omega\)

Damit können wir die Gesamtspannung \(U\) berechnen.

\(U = R\cdot I = \frac{1}{56180} \Omega\cdot 1\text{kA} \approx 1{,}78\cdot 10^{-2}\,\text{V} \)

Nun berechnen wir den Strom durch den Vogel.

\(I_{Vogel} = \frac{U}{R_{Vogel}} = \frac{1{,}78\cdot 10^{-2}\,\text{V}}{3000\Omega}\approx 5{,}9\cdot 10^{-6}\text{A}\)

geantwortet vor 5 Tage, 3 Stunden
bonuama,
Student, Punkte: 15
 
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