Hilfe!!!!! zum Widerstandsgesetz in Physik

Hallo, ich habe eine Hausaufgabe bekommen und komme nicht weiter
Die Aufgabe: Mit Hilfe eines 50m langen zweiadrigen Kabels aus Kupfer ist ein Rasenmäher mit 1500W an das Netz angeschlossen. Der Draht (gesamtlänge 100m) hat einen Durchmesser von 1,38mm.
Berechnen Sie den elektrischen Widerstand des Rasenmähers und der Anschlussleitung. Entscheiden Sie mit Hilfe der Spannung, die am Rasenmäher anliegt, ob das Gerät noch betrieben werden kann, wenn eine Abweichung von 10% der Betriebsspannung (230V) zulässig ist.

Ich würde mich über eine Rasche antwort freuen. P.S.: ich besuche die 10.Klasse eines Gymnasiums und wäre froh wenns nicht so kompliziert erklärt wird

Hi,

Erstmal berechen wir mal den Widerstand des Kupferkabels und den des Rasenmähers bei 20°.
U=230V
l=2*50m
d=1,38mm

Mäher

Erstmal die Formeln die man braucht zusammen schreiben.

[TEX] R_M= \dfrac{U}{I}[/TEX] (1)

[TEX] P=U*I[/TEX]

da du nur U und P gegebenhast nach I umstellen

[TEX] I= \dfrac{P}{U}[/TEX](2)

2 in 1 Einsetzen damit wird I ersetzt und du bekommst R

[TEX] R_M= \dfrac{U}{\dfrac{P}{U}}[/TEX] ===>[TEX] R_M= \dfrac{U^2}{P}[/TEX]

Werte einsetzen und [TEX] R_M[/TEX] sollte was mit 35 Ohm sein.

Für das Kabel must du den SPezifischenwiderstand bei 20° [TEX]\rho =1,678*10^-2[/TEX] in [TEX] \Omega*\dfrac{mm^2}{m}[/TEX] wissen.

l=Länge des Kabels A= Querschnitt der Leitung in mm²

[TEX] R_L=\rho \dfrac{l}{A}[/TEX] (3)

[TEX]A=\pi \dfrac{d^2}{4}[/TEX] (4)

jetzt 4 in 3 einsetzen und den Widerstand der Leitung ausrechnen.

[TEX] R_L=\rho \dfrac{l}{\pi \dfrac{d^2}{4}}[/TEX] ====> [TEX] R_L=\rho \dfrac{l*4}{\pi*d^2}[/TEX]

als Wert kommt 1,55 Ohm herraus.

Jetzt noch die Reihenschaltung aus Rassenmäger und Leitung ausrechnen.
Vorsicht der Mäher hengt zwischen den 2 Kabel Stücken. Kann hier aber Vernachlässigt werden

[TEX] R_G=R_L+R_M[/TEX]

Damit kann man den Stromberechnen

[TEX] I_G=\dfrac{U}{R_G}[/TEX]

Mit dem Strom von ca 6,25A kann der Spannungsabfall am Kabel berechnet werden

[TEX] U_L=I_G * R_L[/TEX]

Der ca 10V beträgt und damit in den 10% bleibt

kurze Hinweise:

Der Begriff "Spannungsabfall" darf in Fachkreisen nicht mehr verwendet werden.
Seit ca. mehr als 20 Jahren. Heute verwendet man den Begriff "Spannungsfall".

2. Bei Wechselspannungen ist die Formel mit cosphi zu verwenden.

D. h. Bei der Aufgabenstellung sollte der Lehrer anstatt des Rasenmähers mit Wechselstrommotor ein Betriebsmittel mit ohmschem Widerstand verwenden.

3. Bei solchen Aufgaben gibt man den Leiterquerschnitt an. Kein Mensch kauft im Geschäft eine Leitung oder ein Kabel und gibt den Durchmesser an.
Die Angabe des Durchmessers verwirrt nur die Schüler und ist wie bereits erwähnt praxisfremd.
Gruß Helmut