Wechselspannung & Stromnetz

Das Wichtigste kurz erklärt

Wechselspannung & Stromnetz in 3 Schritten – mit Beispielen.

1. Gleich- und Wechselspannung

   Gleichspannung (Batterie) behält ihre Richtung. Wechselspannung (Steckdose) wechselt ständig die Richtung – ihr Verlauf ist eine Sinuskurve.

   Netzspannung in Deutschland: etwa 230 V.

2. Frequenz und Periode

   Die Frequenz f gibt an, wie oft pro Sekunde sich die Spannung wiederholt (Einheit Hertz). Die Periodendauer T ist die Zeit für eine Schwingung: f = 1/T.

   Netzfrequenz: 50 Hz = 50 Schwingungen pro Sekunde.

3. Warum Wechselspannung?

   Wechselspannung lässt sich mit Transformatoren verlustarm umwandeln – ideal für den Stromtransport über Land.

   Hochspannungsleitungen transportieren Strom mit wenig Verlust.

Übungsaufgaben mit Lösungen

10 Beispielaufgaben aus diesem Thema – erst selbst überlegen, dann die Lösung aufklappen.

1. Wie unterscheiden sich Gleich- und Wechselspannung?

   • AGleichspannung hat eine feste Richtung, Wechselspannung wechselt ständig die Richtung
   • Bsie sind genau gleich
   • CWechselspannung gibt es nicht
   Lösung anzeigen

   Richtig: A – Gleichspannung hat eine feste Richtung, Wechselspannung wechselt ständig die Richtung

   Feste vs. wechselnde Richtung.

2. Die Frequenz gibt an …

   • Adie Temperatur
   • Bwie oft pro Sekunde sich die Spannung wiederholt
   • Cdie Lautstärke
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   Richtig: B – wie oft pro Sekunde sich die Spannung wiederholt

   Schwingungen pro Sekunde.

3. Die Amplitude ist …

   • Adie Frequenz
   • Bder größte Ausschlag (Höchstwert)
   • Cder Mittelwert
   Lösung anzeigen

   Richtig: B – der größte Ausschlag (Höchstwert)

   Maximaler Wert.

4. Warum nutzt man Wechselspannung im Stromnetz?

   • Asie lässt sich mit Transformatoren leicht umwandeln
   • Bsie ist heißer
   • Csie ist bunt
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   Richtig: A – sie lässt sich mit Transformatoren leicht umwandeln

   Wechselspannung lässt sich mit Transformatoren hoch- und heruntertransformieren – so geht der Transport über weite Strecken verlustärmer.

5. Der Höchstwert der Spannung in der Sinuskurve heißt ___.Antwort: Fachwort

   Lösung anzeigen

   Lösung: Amplitude

   Die Amplitude.

6. Welche Spannung liefert eine Batterie?

   • A230 Volt Wechselstrom
   • BGleichspannung
   • CWechselspannung
   Lösung anzeigen

   Richtig: B – Gleichspannung

   Batterien liefern Gleichspannung.

7. In welcher Einheit misst man die Frequenz?

   • AAmpere
   • BHertz (Hz)
   • CWatt
   • DVolt
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   Richtig: B – Hertz (Hz)

   Frequenz: Hertz.

8. Funktioniert ein Transformator mit Gleichspannung?

   • Anur im Dunkeln
   • Bja, immer
   • Cnein, nur mit Wechselspannung
   • Dnur mit Batterien
   Lösung anzeigen

   Richtig: C – nein, nur mit Wechselspannung

   Er braucht ein wechselndes Magnetfeld.

9. Wie groß ist die übliche Steckdosenspannung in Deutschland?

   • A230 Volt
   • B1000 Volt
   • C12 Volt
   • D50 Volt
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   Richtig: A – 230 Volt

   Im Haushalt sind es 230 Volt.

10. Begründe, warum ein Transformator nur mit Wechselspannung funktioniert.

    • Aweil er ein sich änderndes Magnetfeld braucht
    • Bweil er aus Eisen ist
    • Cweil Gleichspannung grundsätzlich überhaupt keinen Strom liefern kann
    Lösung anzeigen

    Richtig: A – weil er ein sich änderndes Magnetfeld braucht

    Nur ein wechselndes Feld induziert Spannung.

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