Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I (MB, SB, VT, EUT, BVT, LUM) Seite 1 von 5 R 3 U 3. Antwort hier eintragen R 3

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1 Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I (MB, SB, VT, ET, BVT, LM) Seite 1 von 5 Aufgabe 1 (4 Punkte) Folgendes Netzwerk ist gegeben: 2 Name: Matr.-Nr.: Mit Lösung 1 I = 10 Ω 2 = 10 Ω 3 = 10 Ω 4 = 10 Ω I 1 = 1 A 2 = 20 V 3 = 10 V I 1 a) (2 Punkte) Fassen Sie 2, 3, 2 und 3 zu einer Ersatzspannungsquelle zusammen. Berechnen Sie 0 und i der Ersatzspannungsquelle. b) (2 Punkte) Berechnen Sie den Strom I 4. 0 = 30 V i = 10 Ω I 4 = 1 A Aufgabe 2 (4 Punkte) Folgendes Netzwerk ist gegeben: I = 10 V 1 = 10 Ω 2 = 30 Ω 3 = 40 Ω a) (1 Punkt) Welche Leistung wird im Widerstand 2 umgesetzt? b) (2 Punkte) Berechnen Sie den Widerstand 4 so, dass für die Spannung = 0 V gilt. c) (1 Punkt) Berechnen Sie den Strom I 0 mit dem in b) ermittelten Wert für 4. P 2 = 1,875 W 4 = 120 Ω I 0 = 0,3125 A

2 Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I (MB, SB, VT, ET, BVT, LM) Seite 2 von 5 Aufgabe 3 (5 Punkte) Erstellen Sie ein qualitatives (ohne Maßstab) eigerbild aller Ströme und Spannungen des dargestellten Wechselstromnetzwerkes. Berücksichtigen Sie dabei die Bedingung C >. Geben Sie die eihenfolge der Erstellung an. I C C C I 1 I I L 1 2 eihenfolge: (Viele Beschriftungen der Pfeile sowie die Angabe der eihenfolge sind in dieser Musterlösung bewusst weggelassen.) eigerbild: I

3 Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I (MB, SB, VT, ET, BVT, LM) Seite 3 von 5 Aufgabe 4 (5 Punkte) Ein unbekanntes Netzwerk wird an eine Spannungsquelle mit f = 50 Hz angeschlossen. Der Verlauf der Spannung u(t) und des Stromes i(t) sind unten dargestellt. i(t) u(t) Netzwerk a) (1 Punkt) Berechnen Sie den Betrag der Phasenverschiebung. b) (1 Punkt) Wie groß ist die von der Spannungsquelle abgegebene Blindleistung? Geben Sie den Betrag an. c) (1 Punkt) Es wird angenommen, dass das Netzwerk aus einer eihenschaltung aus zwei Elementen besteht. Mögliche Elemente sind: Widerstand, Kapazität, Induktivität. φ = 36 Q = 11,76 var Skizze: L Skizzieren Sie das Netzwerk. d) (2 Punkte) Berechnen Sie die beiden Elemente aus c). (Geben Sie die ahlenwerte für bzw. C bzw. L an) = 2,023 Ω L = 4,677 mh

4 Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I (MB, SB, VT, ET, BVT, LM) Seite 4 von 5 Aufgabe 5 (5 Punkte) Generator i I G Klemmen zum Generator Verbraucher I V Ein Kraftwerks-Drehstromgenerator (ideal symmetrisch) wird durch das dargestellte Ersatzschaltbild (links) beschrieben. Nennspannung: n = 400 V Generatorreaktanz = 0,32 Ω (ur Lösung der Aufgaben sind eigerbilder zur nterstützung der echnung hilfreich.) a) (1 Punkt) Wie groß ist die Spannung i bei Nennspannung an den Klemmen, und? b) (2 Punkte) i sei entsprechend Aufgabe a) eingestellt. Wie groß ist der Strom I G bei einem Kurzschluss zwischen den Klemmen und? c) (2 Punkte) i sei entsprechend Aufgabe a) eingestellt. Der Generator wird durch drei im Stern geschaltete Widerstände so belastet, dass die Spannung an den Klemmen auf n 2 absinkt. Wie groß ist die gesamte von den drei Widerständen aufgenommene Leistung? i = 231 V I G = 625 A P = 250 kw

5 Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I (MB, SB, VT, ET, BVT, LM) Seite 5 von 5 Aufgabe 6 (4 Punkte) P sym. Drehstrom- Netz I 1 Verbraucher Der dargestellte Verbraucher aus drei gleichen Impedanzen ist an ein symmetrisches Drehstromnetz angeschlossen. Netzspannung N = 400 V (50 Hz) Wirkleistung: P V = 800 kw Leistungsfaktor: cos ϕ V = 0,8 (induktiv) (ur Lösung der Aufgaben sind eigerbilder zur nterstützung der echnung hilfreich.) X a) (1 Punkt) Wie groß ist der vom Verbraucher aufgenommene Strom I 1? I 1 = 1443 A Verbraucher fehlerhaft: Der Verbraucher habe bei X eine Leitungsunterbrechung in. b) (2 Punkte) Wie groß ist der Strom I 1? c) (1 Punkt) Welche Leistung P wird aus dem Netz aufgenommen? I 1 = 1250 A P = 400 kw

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