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Aufgabenstellung:

Ein Gleichstrommotor soll nach Bild a über eine zweiadrige Leitung der Länge an eine Spannungsquelle angeschlossen werden. Der Querschnitt jeder Leitungsader beträgt der spezifische Widerstand des Leitermaterials (Kupfer) . Der Motor gibt bei der anliegenden Spannung und dem Wirkungsgrad die Leistung ab.

Welche Spannung muss am Leitungseingang herrschen, damit der Gleichstrommotor an liegt

Abbildung

a) Tatsächliche Schaltung, b) elektrisch gleichwertige Ersatzschaltung

Lösungsweg:

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Spannung

Die Anordnung kann durch die in Bild b angegebene Ersatzschaltung wiedergegeben werden, wobei den Gesamtwiderstand der beiden Adem der Leitung darstellt.

Der vom Gleichstrommotor benötigte und somit im Stromkreis fließende Strom beträgt

Die beiden in der Leitung vorhandenen Adern haben insgesamt den Widerstand

Damit erhalten wir die am Leitungseingang erforderliche Spannung als

Lösung: