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Wechselstrom, Effektivwert und Transformatoren sicher verstehen

Wechselstrom ändert seine Richtung periodisch. Mit Frequenz, Periodendauer, Effektivwert, Scheitelwert und Phasenlage lassen sich Wechselstromaufgaben systematisch lösen.

Auf dieser Seite übst du außerdem kapazitive und induktive Blindwiderstände, Transformatorformeln, Übersetzungsverhältnisse, Leistungsübertragung und Anwendungen im Stromnetz.

So gehst du bei einer Wechselstromaufgabe vor

  1. Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz und Periodendauer zu.
  2. Nutze T = 1/f sowie U_eff = U_max/√2 bei sinusförmigen Größen.
  3. Beim Transformator: U₂/U₁ = N₂/N₁ und idealisiert U₁·I₁ = U₂·I₂ anwenden.
  4. Prüfe Phasenverschiebung, Blindwiderstand und Leistungsart.
  5. Kontrolliere Einheit, Größenordnung und Sicherheitsaspekte.

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Wechselstrom und Transformatoren online üben

Test 3 zu Wechselstrom, Effektivwerten und Transformatoren mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Ordne Frequenz, Periodendauer, Effektivwert und Scheitelwert zu. Nutze U₂/U₁ = N₂/N₁ sowie im idealen Fall U₁·I₁ = U₂·I₂.

5 Fragen
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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie groß ist die Periodendauer bei f = 50 Hz?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 0,02 s.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: T = 1/f = 1/50 s = 0,02 s = 20 ms.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,02 s. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

T = 1/f = 1/50 s = 0,02 s = 20 ms.

2. FrageMultiple Choice

Welche Frequenz gehört zu einer Periodendauer von 5 ms?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 200 Hz.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: T = 5 ms = 0,005 s; daraus folgt f = 1/T = 200 Hz.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 200 Hz. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

T = 5 ms = 0,005 s; daraus folgt f = 1/T = 200 Hz.

3. FrageMultiple Choice

Eine sinusförmige Spannung hat U_max = 10 V. Wie groß ist ihr Effektivwert ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 7,07 V.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: U_eff = U_max/√2 = 10 V/√2 ≈ 7,07 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 7,07 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

U_eff = U_max/√2 = 10 V/√2 ≈ 7,07 V.

4. FrageMultiple Choice

An einem ohmschen Widerstand von 120 Ω liegen 240 V Effektivwert. Wie groß ist der Effektivstrom?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 2 A.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Mit dem Wechselstrom-Effektivwert gilt I_eff = U_eff/R = 240 V/120 Ω = 2 A.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 2 A. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

Mit dem Wechselstrom-Effektivwert gilt I_eff = U_eff/R = 240 V/120 Ω = 2 A.

5. FrageMultiple Choice

Wie groß ist die Spitze-Spitze-Spannung einer Sinusspannung mit U_max = 12 V?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 24 V.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Die Spannung reicht von −U_max bis +U_max; daher beträgt die Spitze-Spitze-Spannung 2·U_max.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 24 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

Die Spannung reicht von −U_max bis +U_max; daher beträgt die Spitze-Spitze-Spannung 2·U_max.

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Wechselstrom und Transformatoren FAQ

Was ist der Effektivwert?

Der Effektivwert ist der Gleichspannungs- oder Gleichstromwert, der an einem Widerstand dieselbe mittlere Wärmeleistung erzeugt.

Wie funktioniert ein Transformator?

Ein veränderlicher Magnetfluss der Primärwicklung induziert eine Spannung in der Sekundärwicklung. Die Spannungen verhalten sich wie die Windungszahlen.

Für welche Klassen eignen sich die Übungen?

Die Seite richtet sich vor allem an Schülerinnen und Schüler der Klassen 9–12 und eignet sich zur Prüfungsvorbereitung und Vertiefung der Elektrizitätslehre.