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Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren sicher verstehen

Elektromotoren wandeln elektrische Energie in Bewegung um. Generatoren nutzen Bewegung, um durch elektromagnetische Induktion elektrische Energie zu erzeugen. Transformatoren übertragen Wechselspannung auf ein anderes Spannungsniveau.

Auf dieser Seite übst du Lorentzkraft, Drehmoment, Rotor, Stator, Kommutator, Induktion, Lenzsche Regel, Windungszahl, Wirkungsgrad und Energieverluste.

So löst du die Aufgaben

  1. Ordne Energiefluss und Maschinenart zu.
  2. Bestimme Richtung von Strom, Magnetfeld, Kraft oder Bewegung.
  3. Nutze F = B·I·l·sin(α), P = U·I, Uind = N·ΔΦ/Δt oder U₂/U₁ = N₂/N₁.
  4. Prüfe Einheit, Größenordnung, Wirkungsgrad und Energieerhaltung.

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8. Test

Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren online üben

Test 8 zu Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Unterscheide Motor und Generator. Nutze F = B·I·l·sin(α), P = U·I, Uind = N·ΔΦ/Δt und U₂/U₁ = N₂/N₁.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Ein idealer Transformator besitzt N₁ = 1000 und N₂ = 100 Windungen. An der Primärseite liegen 230 V. Wie groß ist U₂?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 23 V.

  1. Prinzip bestimmen: Ordne Motor, Generator, Transformator, Magnetfeld, Induktion und Energiefluss richtig zu.
  2. Zusammenhang anwenden: U₂ = U₁·N₂/N₁ = 230 V·100/1000 = 23 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 23 V. Achte auf Richtung, Einheit, Wirkungsgrad und Energieerhaltung.

U₂ = U₁·N₂/N₁ = 230 V·100/1000 = 23 V.

2. FrageMultiple Choice

Ein idealer Transformator setzt 240 V auf 24 V herab. Wie verhalten sich die Ströme?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Der Sekundärstrom ist etwa zehnmal größer als der Primärstrom.

  1. Prinzip bestimmen: Ordne Motor, Generator, Transformator, Magnetfeld, Induktion und Energiefluss richtig zu.
  2. Zusammenhang anwenden: Bei gleicher Leistung gilt U₁·I₁ ≈ U₂·I₂. Eine zehnfache Spannungsreduktion führt zur zehnfachen Stromerhöhung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Sekundärstrom ist etwa zehnmal größer als der Primärstrom. Achte auf Richtung, Einheit, Wirkungsgrad und Energieerhaltung.

Bei gleicher Leistung gilt U₁·I₁ ≈ U₂·I₂. Eine zehnfache Spannungsreduktion führt zur zehnfachen Stromerhöhung.

3. FrageMultiple Choice

Ein Motor übt ein Drehmoment von 6 N·m bei 20 rad/s aus. Welche mechanische Leistung liefert er?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 120 W.

  1. Prinzip bestimmen: Ordne Motor, Generator, Transformator, Magnetfeld, Induktion und Energiefluss richtig zu.
  2. Zusammenhang anwenden: P = M·ω = 6 N·m·20 rad/s = 120 W.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 120 W. Achte auf Richtung, Einheit, Wirkungsgrad und Energieerhaltung.

P = M·ω = 6 N·m·20 rad/s = 120 W.

4. FrageMultiple Choice

Ein Motor hebt eine Last mit 80 N in 5 s um 3 m. Welche ideale mechanische Leistung ist erforderlich?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 48 W.

  1. Prinzip bestimmen: Ordne Motor, Generator, Transformator, Magnetfeld, Induktion und Energiefluss richtig zu.
  2. Zusammenhang anwenden: W = F·s = 80 N·3 m = 240 J; P = W/t = 240 J/5 s = 48 W.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 48 W. Achte auf Richtung, Einheit, Wirkungsgrad und Energieerhaltung.

W = F·s = 80 N·3 m = 240 J; P = W/t = 240 J/5 s = 48 W.

5. FrageMultiple Choice

Ein Motor mit 80 Prozent Wirkungsgrad nimmt 750 W auf. Welche Verlustleistung entsteht?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 150 W.

  1. Prinzip bestimmen: Ordne Motor, Generator, Transformator, Magnetfeld, Induktion und Energiefluss richtig zu.
  2. Zusammenhang anwenden: Pab = 0,8·750 W = 600 W; Pverlust = 750 W−600 W = 150 W.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 150 W. Achte auf Richtung, Einheit, Wirkungsgrad und Energieerhaltung.

Pab = 0,8·750 W = 600 W; Pverlust = 750 W−600 W = 150 W.

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Elektromotoren, Generatoren und Transformatoren FAQ

Wie funktioniert ein Elektromotor?

Ein Magnetfeld übt auf stromdurchflossene Leiter eine Kraft aus. Diese Kräfte erzeugen ein Drehmoment und wandeln elektrische Energie in Bewegung um.

Wie funktioniert ein Generator?

Eine relative Bewegung zwischen Leiter und Magnetfeld ändert den magnetischen Fluss und induziert dadurch eine elektrische Spannung.

Warum werden Transformatoren im Stromnetz eingesetzt?

Hohe Spannungen verringern bei gleicher Leistung die Übertragungsströme und damit die ohmschen Leitungsverluste.