Übung ET1-10.K1

Prof. Dr. Thorsten Jungmann (Stand 2025-12-07)

Bezug zu ET1-10

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Aufgabe 1: Induktionsgesetz

Markieren Sie die korrekte(n) Aussage(n):

a) Die induzierte Spannung ist proportional zur zeitlichen Änderung des magnetischen Flusses.

b) Das negative Vorzeichen im Induktionsgesetz drückt die Lenz’sche Regel aus.

c) In einer Spule mit $N$ Windungen beträgt die induzierte Spannung $u_{\mathrm{ind}}=-N\cdot \frac{\mathrm{d}\Phi }{\mathrm{d}t}$.

d) Die Induktion funktioniert nur bei Wechselstrom, nicht bei Gleichstrom.

Lösung

a), b), c) sind korrekt

Aufgabe 2: Lenz’sche Regel

Markieren Sie die falsche(n) Aussage(n):

a) Die induzierte Spannung wirkt ihrer Ursache entgegen.

b) Die Lenz’sche Regel ist eine Folge des Energieerhaltungssatzes.

c) Das induzierte Magnetfeld verstärkt immer das äußere Magnetfeld.

d) Beim Annähern eines Magneten an eine Spule wirkt die Induktion abstoßend.

Lösung

c) ist falsch

Aufgabe 3: Generator und Transformator

Markieren Sie die korrekte(n) Aussage(n):

a) Ein Generator nutzt die Ruheinduktion zur Energieumwandlung.

b) Ein Transformator nutzt die Bewegungsinduktion zur Spannungstransformation.

c) Das Übersetzungsverhältnis beim idealen Transformator ist $\frac{U_2}{U_1}=\frac{N_2}{N_1}$.

d) Transformatoren funktionieren mit Gleich- und Wechselspannung.

Lösung

c) ist korrekt

Aufgabe 4: Induktionsarten und Anwendungen

Ordnen Sie die Induktionsarten (links) ihren typischen Anwendungen (rechts) zu:

Induktionsart		Anwendung
A) Bewegungsinduktion		1) Wirbelstrombremse
B) Ruheinduktion		2) Induktive Kopplung
C) Selbstinduktion		3) Transformator
D) Gegeninduktion		4) Zündspule im Auto
E) Wirbelstrominduktion		5) Generator im Kraftwerk

Lösung

A→5, B→3, C→4, D→2, E→1

Aufgabe 5: Formeln und Größen

Ordnen Sie die Formeln (links) ihrer physikalischen Bedeutung (rechts) zu:

Formel		Bedeutung
A) $u_{\mathrm{ind}}=-\frac{\mathrm{d}\Phi }{\mathrm{d}t}$		1) Übersetzungsverhältnis Transformator
B) $\frac{U_2}{U_1}=\frac{N_2}{N_1}$		2) Induktionsgesetz für eine Windung
C) $\Phi =B\cdot A\cdot \cos (\alpha )$		3) Scheitelwert beim Generator
D) $\hat{U}=N\cdot B\cdot A\cdot \omega$		4) Magnetischer Fluss durch Fläche
E) $\Lambda =N\cdot \Phi$		5) Effektivwert der Wechselspannung
		6) Flussverkettung
		7) Selbstinduktionsspannung
		8) Lorentzkraft

Lösung

A→2, B→1, C→4, D→3, E→6

Aufgabe 6: Energieübertragung im Stromnetz

Ordnen Sie die Komponenten (links) ihrer Funktion im Stromnetz (rechts) zu:

Komponente		Funktion
A) Generator		1) Wandelt Wechsel- in Gleichstrom
B) Aufwärtstransformator		2) Reduziert Spannung für Verbraucher
C) Hochspannungsleitung		3) Wandelt mechanische in elektrische Energie
D) Abwärtstransformator		4) Transport mit geringen Verlusten
E) HGÜ-Gleichrichter		5) Erhöht Spannung für Übertragung
		6) Wandelt Gleich- in Wechselstrom
		7) Speichert elektrische Energie

Lösung

A→3, B→5, C→4, D→2, E→1