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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 6 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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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Ein idealer Transformator hat N₁ = 100, N₂ = 500 und U₁ = 12 V. Wie groß ist U₂?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 60 V.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: U₂ = U₁·N₂/N₁ = 12 V·500/100 = 60 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 60 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

U₂ = U₁·N₂/N₁ = 12 V·500/100 = 60 V.

2. FrageMultiple Choice

Ein Transformator setzt 230 V auf 23 V herunter. Wie groß ist das Spannungsverhältnis U₂/U₁?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 0,1.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: U₂/U₁ = 23 V/230 V = 0,1; die Sekundärspannung beträgt ein Zehntel.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,1. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

U₂/U₁ = 23 V/230 V = 0,1; die Sekundärspannung beträgt ein Zehntel.

3. FrageMultiple Choice

Welche Leistungsgleichung gilt näherungsweise für einen idealen Transformator?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: U₁·I₁ = U₂·I₂.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Beim idealen Transformator bleibt die Leistung erhalten; steigt die Spannung, sinkt der Strom entsprechend.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet U₁·I₁ = U₂·I₂. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

Beim idealen Transformator bleibt die Leistung erhalten; steigt die Spannung, sinkt der Strom entsprechend.

4. FrageMultiple Choice

Ein idealer Transformator liefert 23 V und 2 A an der Sekundärseite. Wie groß ist der Primärstrom bei 230 V?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 0,2 A.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: P₂ = 23 V·2 A = 46 W; I₁ = P₁/U₁ = 46 W/230 V = 0,2 A.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,2 A. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

P₂ = 23 V·2 A = 46 W; I₁ = P₁/U₁ = 46 W/230 V = 0,2 A.

5. FrageMultiple Choice

Was passiert beim idealen Abwärtstransformator mit dem Strom?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Er ist auf der Sekundärseite größer als auf der Primärseite..

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Da die Leistung näherungsweise gleich bleibt, führt eine kleinere Spannung zu einem entsprechend größeren Strom.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er ist auf der Sekundärseite größer als auf der Primärseite.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

Da die Leistung näherungsweise gleich bleibt, führt eine kleinere Spannung zu einem entsprechend größeren Strom.

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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.