Elektrotechnik Prüfung 14

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1 Seite 1 Elektrotechnik Prüfung 1 Name Datum Vorname Punkte Note Bemerkung zur Prüfung Punktemaximum für Note 6 beträgt 0 Punkte. Für die Bearbeitung der Aufgabe steht eine Stunden zur Verfügung. Bei allen Lösungen sind die Formeln-, Zahlen- und Einheitengleichungen anzugeben! Bemerkungen zur Korrektur In der Musterlösung sind die Punkte pro Aufgabenteil (siehe Klammer hinter der Detaillösung) vergeben. Die Gesamtpunktezahl pro Aufgabe wird in den Kreis unter der maximal zu erreichenden Punktezahl pro Aufgabe eingetragen. Halbe Punkte werden nur vergeben, wenn die Formeln-, Zahlen- und Einheitengleichungen vollständig vorhanden sind. Bei grafischen Lösungen ist eine Abweichung von ± 5% zulässig. Erreichte Punktzahl pro Aufgabe

2 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 2 Änderungen Pos. Titel Bemerkung Datum der Änderung Auflage 1 Inhalt Neu bearbeitet Resultat eingefügt Aufgabe

3 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 1 1 Wie gross ist der Widerstand R? I U,f R Bild U=230 V f=50 Hz L=0,2 H, cos ϕ L = 0, 6 I = 7 A

4 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 2 2 Von einer asymetrisch belasteten Sternschaltung soll der Strom L3-N grafisch ermittelt werden. Dabei sind alle Lasten ohmisch. Strom L1-N ist 1,75 A Strom L2-N beträgt 3,0 A Strom im Neutralleiter,5 A ω U 12 U 1N U 3N U 31 U 23 Bild U 2N

5 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 3 3 Von einer bereits mit 120 kvar kompensierten Anlage mit einem cosϕ von 0,93 soll der cosϕ der unkompensierten Anlage grafisch bestimmt werden. Die Wirkleistung des Verbrauchers beträgt 160 kw. Q sinϕ 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 cosϕ 0 0,1 0,2 0,3 0, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 P

6 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite Alle Widerstände sind gleich gross. Bestimmen Sie die Gesamtleistung (P 6 =20 W). R2 R3 R1 R R7 R5 R8 R6 Bild 1..7

7 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 5 5 Berechnen Sie den cos ϕ der gesamten Schaltung. I T Bild U R I R I L I C R = 50Ω L = 0, 5 H, cos ϕ L = 0, 5 C = 15µF U = 230V, f = 50 Hz L C

8 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 6 6 Bestimmen Sie den Kondensator der gegebenen Schaltunmg (U=3x00V/ f=50 Hz). I TOT =5,3 A L 1 Bild I TOT =5,3 A 00Ω 00Ω L 2 I TOT =5,3 A 00Ω L 3

9 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 7 7 Ein Parallelschwingkreis liegt an 100 V. X C beträgt 1000Ω, die Kapazität des Kondensators 10 µf, die Güte 12 (R=12 kω). Wien gross ist der Gesamtstrom?

10 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 8 8 Gegeben: cosϕ 1 = 0, 6, P=50 kw Mit einer Kondensatorbatterie wird eine Blindleistung von 5 kvar kompensiert. Bestimmen Sie mittels Einheitskreis den cosϕ 2 und die neue Scheinleistung. Q sinϕ 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 cosϕ 0 0,1 0,2 0,3 0, 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 P

11 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 9 9 Ein Wärmekabel hat eine Heizleistung von 15 W/m und ist pro Tag Stunden in betrieb. Welche Wärmeenergie erzeugt es pro Minute? Wie hoch sind die Energiekosten (18 Rp / kwh) pro Monat?

12 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite Schutzwiderstand im Phasenprüfer Sie kontrollieren mit dem Phasenprüfer an einer 230 V Steckdose ob die Spannung vorhanden ist. Sie überlegen sich, welchen Schutzwiderstand muss man eigentlich in den Phasenprüfer einbauen. Es ist bekannt, dass bei einem maximalen Berührungsstrom von 0,5 ma der Personschutz erfüllt ist. Welchen Schutzwiderstand würden Sie einbauen lassen, damit der halbe Berührungsstrom über Ihren Prüffinger fliesst. Kontaktspitze Schutzwiderstand Glimmlampe Bild Schutzwiderstand (Farb-Code WEISS-ROT-GELB; siehe Beilage 1) ist im Phasenprüfer eingebaut? Schutzisolation Spannfeder Kontrollfenster

13 ELEKTRO-SICHERHEITSBERATER/IN Seite 11 Beilage 1 Beispiel Auf ein Keramikröhrchen sind Schichten aus verschiedenen Materialien aufgebracht. Da die Widerstände sehr klein sind, kennzeichnet man den Widerstandswert durch Farbringe. Dies hat gegenüber Aufschriften auch den Vorteil, dass die Kennzeichnung eines in eine Schaltung eingelöteten Widerstandes auf jeden Fall zu erkennen ist.