Lösungen Elektrizitätslehre Aufgabe 1: a) Die Kugel ist positiv geladen, hat also Elektronenmangel. Um sie zu entladen, müssen Elektronen auf die Kugel fließen. , Mit Q = n·e folgt für die Elektronenanzahl n = = 2,5 ∙ 10 . , ∙ b) , Das Entladen dauert also etwa 0,16 s. Aufgabe 2: a) R b) 5,0 c) A. , ∙ Also müssen etwa 250 Billiarden Elektronen auf die Kugel fließen. , Aus I folgt Q I ∙ t und damit t 0,16s. , , 7,5Ω. Der elektrische Widerstand beträgt 7,5 Ω. , Aus R folgt U R ∙ I 10 Ω ∙ 0,50 10000 ∙ 0,50 5000 . Es liegt die Spannung 5,0 kV am Widerstand an. Aus R folgt U R ∙ I und damit I 1,15A. Es fließen etwa 1,2 Aufgabe 3: a) Der Draht hat den el. Widerstand R = , 5,0Ω. Bei Konstantan gilt das Ohmsche Gesetz, also bleibt R konstant, und bei der auf ein Viertel verringerten , Spannung fließen I 0,60A, also verringert sich auch die Stromstärke , b) auf ein Viertel. Beim Konstantandraht gilt das Ohmsche Gesetz, also bleibt der Widerstand gleich und die Stromstärke verdoppelt sich auf Grund der Proportionalität. Durch die Wärmewirkung des elektrischen Stroms erhöht sich seine Temperatur. Bei der Glühbirne erhöht sich die Temperatur ebenfalls und damit steigt auch ihr Widerstand. Die Stromstärke steigt wegen der größeren Spannung zwar an, wegen des höheren Widerstands aber auf weniger als das Doppelte. Aufgabe 4: a) R R R 2,0Ω I 2,0A , U R ∙I 6,0V. 2,0Ω ∙ 2,0A b) , U U U , I 5,0Ω. I . 4,0V und damit U , also ist R U U 10V 4,0V 1,2Ω. 10V. I 3,0Ω , 8, 3A 8,3A, I , 5,0A, I , 3,3A. Aufgabe 5: Die von der Lampe umgesetzte elektrische Energie beträgt E U ∙ I ∙ t P ∙ t 60W ∙ 7 ∙ 24 ∙ 3600s 36288000Ws und kostet daher 10·20 Ct = 2,00 €. 36MJ 10kWh 3, 3A