Vorlage für Expertinnen und Experten

Transkript

1 04 Qualifikationsverfahren Multimediaelektroniker / Multimediaelektronikerin Berufskenntnisse schriftlich Basiswissen: Elektrotechnik Vorlage für Expertinnen und Experten Zeit 0 Minuten für alle 3 Positionen (Für die Position Elektrotechnik wird 45 Minuten Prüfungszeit empfohlen) Hilfsmittel erlaubt: Taschenrechner (netzunabhängig) Formelbuch in einem Bundesordner A5 mit einer Rückenbreite von 7cm. Der Ordner kann noch mit persönlichen Unterlagen aufgefüllt werden. nicht erlaubt: Datenaustausch Hinweis: Bei Berechnungen muss der Lösungsweg ersichtlich sein! Notenskala Maximale Punktezahl: 50 47,5-50,0 Punkte = Note 6,0 4,5-47,0 Punkte = Note 5,5 37,5-4,0 Punkte = Note 5,0 3,5-37,0 Punkte = Note 4,5 7,5-3,0 Punkte = Note 4,0,5-7,0 Punkte = Note 3,5 7,5 -,0 Punkte = Note 3,0,5-7,0 Punkte = Note,5 7,5 -,0 Punkte = Note,0,5-7,0 Punkte = Note,5 0,0 -,0 Punkte = Note,0 Sperrfrist: Diese Prüfungsaufgaben dürfen vor dem. September 05 nicht zu Übungszwecken verwendet werden. Erarbeitet durch: Arbeitsgruppe Prüfungsfragen im Beruf Multimediaelektroniker/in Herausgeber: SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern

2 BS Elektrotechnik Anzahl Punkte Aufgabe Wie nennt man die Stromwirkung, welche in den folgenden Fällen zur Anwendung kommt? a) Aufladen eines Akkumulators Chemische Wirkung b) Betreiben eines Elektromotors Magnetische Wirkung c) Aufheizen eines Lötkolbens Wärmewirkung d) Zusammenzucken von Muskeln (z.b. Herzkammerflimmern) Physiologische Wirkung (Wirkung auf Lebewesen) Übertrag 4 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite

3 Übertrag 4 Aufgabe Bei der nebenstehenden Schaltung sind alle Widerstände gleich gross, also R = R = R 3. Der Gesamtwiderstand beträgt: R Ges = 37,3 Ω Wie gross ist jeder dieser Widerstände? R x R x R x + R x = 37.3 Ω R x = 3Rx 37.3 Ω R x = Ω 5 R x = 56 Ω (ö ) ( ö ö) ( ) Übertrag 9 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 3

4 Übertrag 9 Aufgabe 3 Beim Messen einer Spannung ist der KO wie folgt eingestellt. Y-Ablenkung auf V/Div T X-Ablenkung auf ms/div 0 V oder Nulllinie in der Mitte. Berechnen Sie a) Die Frequenz der Wechselspannung T = 5 Div ms Div = 0 ms f = T = 00 Hz b) Den DC-Offset U DC Offset = 0.8 Div V Div =.6 V c) Den Effektivwert der reinen Wechselspannung (ohne DC-Offset) u ss = 6 Div V Div = V u ss U eff = = 4.4 V 3 Übertrag 6 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 4

5 Übertrag 6 Aufgabe 4 Bei der folgenden Schaltung ist R = R = R 3 = 0 Ω. a) Wie gross ist die Leistung P R bei offenem Schalter S? I Ges = U Ges R + R = R 3 R + R 3 0 V 0 Ω+5Ω = ma 3 P R = I Ges R =. W b) Wie gross ist die Leistung P R bei geschlossenem Schalter S? R wird kurzgeschlossen also U R = 0 V d.h. P R = 0 W Übertrag BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 5

6 Übertrag Aufgabe 5 Durch die Sekundärwicklung eines Transformators fliesst bei einer Belastung mit einem Lastwiderstand von R Last = Ω ein Strom von I =.5 A. Primärseitig wird eine Leistungsaufnahme P = 35 W gemessen. Durch Verwendung eines anderen Eisenkerns könnte die Verlustleistung halbiert werden. Wie gross wäre dann der Wirkungsgrad? 5 P =( ) R L = 7 W P V = P - P = 8 W (P) (P) Mit anderem Kern: P V = P = P - P V = 3 W! = = " " # = $.&&' (3P) Übertrag 6 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 6

7 Übertrag 6 Aufgabe 6 Gegeben ist ein frequenzabhängiger Spannungsteiler mittels RC-Schaltung: a) Wie hoch ist die Grenzfrequenz dieser RC-Schaltung? f Grenz = π R C =.06 khz b) Berechnen Sie die Ausgangsspannung U A bei einer Eingangsspannung von U E = 0 V und einer Frequenz von f = khz? 3 X C = π f C = 796 Ω Z= ()R + X C * = 698 Ω U A = U E Z X C = 4.69 V Übertrag 3 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 7

8 Übertrag 3 Aufgabe 7 Gegeben ist folgende Schaltung: a) Wie gross wird U R, U L, U R, I R, I L und I R unmittelbar nach dem Schliessen des Schalters S U R U L U R I R I L I R 0,909 V 9,09 V 9,09 V 0,909 ma 0 A 0,909 ma ( Spule wie ein Unterbruch) / I R = I R = = ma R + R U U L = U R = R R + R = 9.09 V b) Wie gross wird U R, U L, U R, I R, I L und I R wenn der Schalter nach Beendigung des Einschaltvorgangs, also nach t 5τ (t, µs) wieder geöffnet wird? U R U L U R I R I L I R 0 V -00 V -00 V 0 A 0 ma -0 ma 3 ( Spule hat noch maximalen Strom) I L = - I R = U R = 0 ma U L = U R = I R R = -00 V Übertrag 36 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 8

9 Übertrag 36 Aufgabe 8 Im Zusammenhang mit dem Innenwiderstand R i einer Spannungsquelle und dem Lastwiderstand R L gibt es folgende Anpassungsarten: Stromanpassung, Leistungsanpassung, Spannungsanpassung. Beispiele für diese Anpassungsarten sind: HF-Verstärker, Ladegeräte, 30 V-Steckdosen. Ergänzen Sie mit diesen Begriffen die folgende Tabelle: Anpassungsart Beispiel R L > R i Spannungsanpassung 30 V - Steckdose R L = R i Leistungsanpassung HF-Verstärker R L < R i Stromanpassung Ladegeräte Aufgabe 9 Die Abbildungen zeigen den Schnitt durch zwei parallel verlaufende Leiter. Bei Zeichnung b) sind diese gegeneinander abgeschirmt. Zeichnen Sie in beiden Fällen die elektrischen Feldlinien ein. a) b) 4 Übertrag 43 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 9

10 Übertrag 43 Aufgabe 0 Über einem Widerstand mit R = 0,5 Ω liegt eine Rechteckspannung mit u s = V. a) Zeichnen Sie mit blauer Farbe den Verlauf des Stromes ein. b) Zeichnen Sie mit grüner Farbe den Verlauf der Leistung ein. c) Wie gross müsste eine Gleichspannung sein, um diesen Widerstand gleich stark zu erwärmen? u i p (V) (A) (W) 3 - a) Blau b) Grün - t c) U eff = :(P med R) = :( W 0.5 Ω ) = V 3 Total 50 BS Elektrotechnik, Expertenexemplar, 04 Seite 0