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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 9 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 liefert 24 V und 6 A bei einer Primärspannung von 230 V. Wie groß ist der Primärstrom ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 0,63 A.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: P₂ = 24 V·6 A = 144 W; I₁ = 144 W/230 V ≈ 0,63 A.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,63 A. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

P₂ = 24 V·6 A = 144 W; I₁ = 144 W/230 V ≈ 0,63 A.

2. FrageMultiple Choice

Ein Transformator hat N₁ = 2000, N₂ = 200 und U₁ = 230 V. Wie groß ist U₂ idealisiert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 23 V.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: U₂ = 230 V·200/2000 = 23 V.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 23 V. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

U₂ = 230 V·200/2000 = 23 V.

3. FrageMultiple Choice

An einem Widerstand von 6 Ω liegen 12 V Effektivwert. Wie groß sind Effektivstrom und Scheitelstrom bei sinusförmiger Spannung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: I_eff = 2 A und I_max ≈ 2,83 A.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: I_eff = U_eff/R = 12 V/6 Ω = 2 A; I_max = √2·I_eff ≈ 2,83 A.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet I_eff = 2 A und I_max ≈ 2,83 A. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

I_eff = U_eff/R = 12 V/6 Ω = 2 A; I_max = √2·I_eff ≈ 2,83 A.

4. FrageMultiple Choice

Ein idealer Transformator hat das Windungsverhältnis N₂/N₁ = 4. Der Primärstrom beträgt 3 A. Wie groß ist der Sekundärstrom?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 0,75 A.

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Bei idealer Leistung gilt I₂/I₁ = N₁/N₂ = 1/4; daher I₂ = 3 A/4 = 0,75 A.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,75 A. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

Bei idealer Leistung gilt I₂/I₁ = N₁/N₂ = 1/4; daher I₂ = 3 A/4 = 0,75 A.

5. FrageMultiple Choice

Warum sind 1000 W bei 200 V leitungsverlustärmer als 1000 W bei 20 V?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Bei 200 V fließt nur ein Zehntel des Stroms..

  1. Wechselstromgrößen erkennen: Ordne Effektivwert, Scheitelwert, Frequenz, Periodendauer, Phasenlage, Spannung, Strom und Windungszahlen richtig zu.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: I = P/U: 1000 W/200 V = 5 A, aber 1000 W/20 V = 50 A. Da Verluste mit I² wachsen, ist der Unterschied groß.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Bei 200 V fließt nur ein Zehntel des Stroms.. Prüfe Einheit, Größenordnung, Phasenlage sowie Primär- und Sekundärseite.

I = P/U: 1000 W/200 V = 5 A, aber 1000 W/20 V = 50 A. Da Verluste mit I² wachsen, ist der Unterschied groß.

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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.