• Klassenarbeit: Grundlagen Elektrotechnik (Nachschreibetermin)
  • Gebhardt
  • 13.04.2022
  • Energie- und Automatisierungstechnik
  • 1. Ausbildungsjahr
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Gebhardt

Gruppe A




Notenspiegel
Note
1
2
3
4
5
6
Punkte
38
34½
28
21
12½
0
/ 42
Note
1
An eine reale Spannungsquelle wird ein Lastwiderstand R1 mit 100mΩ\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} 100m\Omega angeschlossen. Es stellt sich ein Arbeitspunkt von UKL= 2V und I = 20A ein. Schließt man an die gleiche Spannungsquelle einen Lastwiderstand R2 von 1,5Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} 1{,}5\Omega an, steigt die Klemmspannung auf 9V.
12 / 12
  • Erklären Sie, warum die Spannung UKL im zweiten Fall größer ist.
  • Zeichnen Sie die Kennlinien der beiden Widerstände R1 und R2 sowie der Spannungsquelle.
  • Bestimmten Sie die Kennwerte der Spannungsquelle (U0, IK, Ri)
Lösung1
a) Da R2 größer ist als R1 fließt ein kleinerer Strom, der einen geringeren Spannungsabfall über Ri verursacht. (2 Punkte)

b) Achsenanordnung und Beschriftung 2Punkte
je Kennlinie 2 Punkte

c) UKL = 12V
IK = 24A
Ri = 500mΩ\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} 500m\Omega
Gebhardt
2
Gegeben ist die abgebildete Schaltung (Widerstände in Ω)
12 / 12
  • Berechnen Sie den Gesamtwiderstand, die Spannung über R2 und den Gesamtstrom.
  • Aus der Schaltung wird der Widerstand R2 entfernt. Geben Sie an, wie sich jeweils der Gesamtwiderstand, die Spannung über R3 und der Gesamtstrom verändern (wird größer; wird kleiner; bleibt gleich).
Lösung2
Gegeben ist die abgebildete Schaltung (Widerstände in Ω)
a)
Rges=R1+R2R3R2+R3=220Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_{ges} = R_1 + \frac {R_2 \cdot R_3}{R_2 + R_3} = 220 \Omega

Iges=URges=273mA\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} I_{ges} = \frac {U}{R_{ges}} = 273mA

U1=IgesR1=27,2V\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_1 = I_{ges} \cdot R_1 = 27{,}2V

U2=UU1=32,8V\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} U_2 = U - U_1 = 32{,}8V

b)
Gesamtwiderstand: steigt
Spannung über R3: steigt
Gesamtstrom: sinkt


Gebhardt
3
Herr Wiesener betreibt eine kleine Bäckerei. Er beauftragt Sie mit der Installation eines neuen Schutzkontaktsteckdosenstromkreises für den Anschluss eines neuen Backofens. Er hat sich für das Modell JONAS mit einer Leistung von 4kW entschieden.
Die Leitung soll in einem neuen Kanal verlegt werden. Die Umgebungs-temperatur in der Bäckerei ist mit 40°C anzunehmen. Die Länge der zu ver-legenden Leitung beträgt 80m.
Der Lüfter des Ofens hat einen erhöhten Anlaufstrom.
8 / 8
  • Berechnen Sie den Nennstrom des Ofens.
  • Wählen Sie ein passendes Überstromschutzorgan aus.
  • Im Kurzschlussfall soll der Ofen innerhalb von 400ms abgeschaltet werden. Berechnen Sie die maximale Schleifenimpedanz.
Lösung3
a)

I=PU=4000W230V=17,4A\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} I = \frac {P}{U} = \frac {4000W}{230V} = 17{,}4A

b) C20

c)
IA=10IN=200A\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} I_A = 10 \cdot I_N = 200A
Rimax=U0IA=230V200A=1,15Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} R_{i_{max}} = \frac {U_0}{I_A} = \frac {230V}{200A} = 1{,}15 \Omega
Gebhardt
4
Welcher der drei Widerstände hat den größten und welcher den kleinsten Wert?
1 / 1
  • kleinster: R3; größter: R2
  • kleinster: R2; größter R1
  • kleinster: R1; größter: R3
  • kleinster: R2; größter: R3
  • kleinster: R3; größter R1
5
Bei Belastung vergrößert sich durch Erwärmung, der Lastwiderstand einer Spannungsquelle. Wie ändern sich die Klemmenspannung oder der Strom?
1 / 1
  • Der Strom nimmt zu.
  • Die Klemmenspannung bleibt gleich.
  • Die Klemmenspannung wird größer.
  • Die Klemmenspannung wird kleiner.
  • Der Strom bleibt gleich.
6
Welches Kriterium ist bei der Bestimmung des Leitungsquerschnitts gemäß Strombelastbarkeit nicht zu beachten?
1 / 1
  • Die Verlegeart
  • Die Leitungslänge.
  • Der Nennstrom.
  • Die Leitungshäufung.
  • Die Umgebungstemperatur.
7
Welches Kriterium ist bei der Bestimmung des Leitungsquerschnitts gemäß maximalem Spannungsfall nicht zu beachten?
1 / 1
  • Die Leitungslänge.
  • Der Nennstrom.
  • Die Umgebungstemperatur.
  • Das Leitungsmaterial.
  • Die Quellspannung.
8
Gegen welchen Fehler schütz ein Fehlerstromschutzschalterschutzschalter
1 / 1
  • Überstrom durch einen Verbraucher mit zu hoher Leistung
  • Überstrom durch zu viele Verbraucher
  • Kurzschluss
  • Leiterschluss in einem Schalter
  • Körperschluss im TN-System mit PE-Anschluss am Verbraucher
9
Welche der angegebenen Abschätzungen für den Wert des Gesamtwiderstandes RG ist richtig?
1 / 1
  • RG ist größer als 30 Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Omega
  • RG ist genau 70 Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Omega
  • RG ist kleiner als 30 Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Omega
  • RG liegt zwischen 30 Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Omega und 40 Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Omega
  • RG ist größer als 60 Ω\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Omega
Gebhardt
10
In welcher Abbildung sind die Kennlinien richtig bezeichnet?
1 / 1
  • 5
  • 4
  • 3
  • 1
  • 2
11
Welche Aussage zu dem Spannungen über R1 und R2 in der dargestellten Schaltung ist richtig?
1 / 1
  • U1=0,5∙U2
  • U1=2∙U2
  • U1=U2
  • U1=3∙U2
  • U1=0,333∙U2
12
Welche Bedeutung hat ein T an der zweiten Stelle der Kennung eines Drehstromnetzes?
1 / 1
  • Der Sternpunkt des Transformators ist direkt geerdet.
  • Der Sternpunkt des Transformators ist gegen Erde isoliert.
  • Die Verbraucher sind indirekt über den Sternpunkt geerdet.
  • Die Verbraucher sind direkt über den Sternpunkt des Transformators geerdet.
  • Die Verbraucher sind direkt über einen Anlagenerder geerdet.
13
Der Spannungsteiler mit den Widerständen R1 und R2 wird mit dem Widerstand RL = 10 k belastet. Welche Spannung liegt dann zwischen den Messpunkten B und C?
1 / 1
  • UBC = 100V
  • UBC = 125V
  • UBC = 75V
  • UBC = 50V
  • UBC = 25V