2.5 an einer Spannungsquelle mit U0 12V

Transkript

1 lausur Elektrotechnik Maschinenbau & Mechatronik (B.Eng.) Hinweise zur Bearbeitung: Lesen Sie die Aufgaben gründlich durch. Fertigen Sie bei Bedarf Skizzen an und machen Sie Ihre Ansätze deutlich. Hilfsmittel: keine Einschränkung, open book, beliebiger Taschenrechner.Viel Erfolg! Hier eine Auswahl typischer Aufgaben. 9 Min -> ca. 6 x 5P ,. Über eine Cu-Zweidrahtleitung von m Länge (vgl. Skizze) und mm Drahtdurchmesser wird gemäß Schaltbild ein Lastwiderstand von RL.5 an einer Spannungsquelle mit U V betrieben. Welcher Strom fließt? Welche Spannungen fallen über der Leitung und über dem Lastwiderstand ab? Welche Leistung wird im Lastwiderstand umgesetzt? Welche Leistung geht im upfermaterial verloren? Welcher Strom fließt, wenn der Lastwiderstand kurzgeschlossen wird? Wie sieht die Ersatzspannungsquelle aus Sicht des Lastwiderstandes aus?. Bestimmen Sie für das untenstehende Netzwerk mit Gleicherregung sämtliche Ströme und Spannungen. Bestimmen Sie die Ersatzspannungsquelle aus Sicht der lemmen A,B. geg.: U V, U 5V, R.5, R.5, R3 4, R4, R5. 3. Unten gegeben ist das experimentell ermittelte statische U-I-Diagramm einer Glühlampe. Die Lampe soll an einer realen Spannungsquelle mit U 4V so betrieben werden, daß über der Lampe eine Spannung von U 8V abfällt. Welchen Innenwiderstand muß die Spannungsquelle AP aufweisen? Welcher Arbeitspunkt stellt sich ein? Welche Leistung wird in der Lampe umgesetzt?

2 I/mA lausur Elektrotechnik Maschinenbau & Mechatronik (B.Eng.) Welche Gesamtleistung wird umgesetzt? Geben Sie für den Arbeitspunkt ein Ersatzschaltbild an. Hinweis: es darf die graphische Methode verwendet werden U/V 4. Zwei ugeln (in trockener Luft) und vom Durchmesser d d 3mm tragen die Ladungen Q 3Q 5 As. Der Abstand der ugelmittelpunkte ist r 5mm. ist örtlich fixiert. Welche raft wirkt auf? In welche Richtung wirkt die raft? 5. Der ondensator in der u.s. Anordnung ist auf UC, uct V t wird der Schalter geschlossen. Geben Sie den Stromverlauf aufgeladen. Zum Zeitpunkt i t analytisch an und skizzieren Sie qualitativ mit Angabe der charakteristischen Punkte. Nach welcher Zeit ist der Strom auf % des Anfangswertes abgesunken? geg.: C 5F, R 99, R 6. Bestimmen Sie für das u.a. Gleichstrom-Netzwerk eine reale Ersatzspannungsquelle aus Sicht der lemmen A,B. Geben Sie alle charakteristischen Größen an und skizzieren Sie die ennlinie der Ersatzspanungsquelle. Welche Maximalleistung kann die Quelle an einen an A,B

3 lausur Elektrotechnik Maschinenbau & Mechatronik (B.Eng.) angeschlossenen Verbraucher abgeben? Welchen ohmschen Widerstand muß dieser dann aufweisen? Geg.: U 5V, I.5A, R, R, R3 5, R4 5 k 7. Bestimmen Sie für das untenstehende Netzwerk mit Gleicherregung sämtliche Ströme und Spannungen. geg.: I.5A, I.5A, R.5, R.5, R3, R4 5, R5 5, R6 47k. /P 8. Der ondensator in der u.s. Anordnung ist auf UC, uct V t wird der Schalter geschlossen. Geben Sie den Stromverlauf aufgeladen. Zum Zeitpunkt i t analytisch an und skizzieren Sie qualitativ mit Angabe der charakteristischen Punkte. Nach welcher Zeit ist der Strom auf % des Anfangswertes abgesunken? geg.: C F, R k, R 99k 9. Bestimmen Sie für u.a. Netzwerk die komplexe Übertragungsfunktion H für sinusoidale Erregung mit f. Skizzieren Sie qualitativ den Verlauf von Betrag und Phase von H mit der zahlenmäßigen Angabe der charakteristischen Punkte. Wie verändert sich die gemessene Grenzfrequenz, wenn U über eine m lange oaxialleitung mit dem apazitätsbelag C abgegriffen wird (R, G und L seien zu vernachlässigen)?.nf m

4 lausur Elektrotechnik Maschinenbau & Mechatronik (B.Eng.) geg.: C 47 pf, RM U H U. Unten angegeben ist die statische U-I-ennlinie einer typischen LED als Originalauszug aus einem Datenblatt. Die LED soll bei einem Strom von I = ma an einer Batterie mit U 3V betrieben werden. Ermitteln Sie den benötigten Innenwiderstand der Quelle. Welcher Arbeitspunkt stellt sich ein? Welche Teilleistungen und welche Gesamtleistung werden umgesetzt? Arbeiten Sie bei Bedarf mit einem ESB. Quelle: cq.cx/interface.pl. Die ondensatoren in der u.s. Anordnung sind auf UC, uct V Zeitpunkt t wird der Schalter geschlossen. Geben Sie den Stromverlauf aufgeladen. Zum i t analytisch an und skizzieren Sie qualitativ mit Angabe der charakteristischen Punkte. Nach welcher Zeit ist der Strom auf % des Anfangswertes abgesunken? Wie ändern sich die zeitlichen Verhältnisse des Entladevorganges, wenn vor Schließen des Schalters der ondensator C einfach abgeklemmt wird?

5 lausur Elektrotechnik Maschinenbau & Mechatronik (B.Eng.) geg.: C F, C F, R5k. Bestimmen Sie für u.a. Netzwerk die komplexe Übertragungsfunktion H für sinusoidale Erregung mit f. Skizzieren Sie qualitativ den Verlauf von Betrag und Phase von H mit der zahlenmäßigen Angabe der charakteristischen Punkte. Wie verändert sich die Grenzfrequenz, wenn C abgeklemmt wird? geg.: C F, C F, R5k U H U leines Tafelwerk: o C Vm 4 o 7 Vs Am c m s Al Cu mm Al.7 m mm Cu.7 m