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Transkript

1 Kantonale Prüfungskommission Lehrabschlussprüfung Elektromonteure 2000 Fach BK4 Elektrotechnik Serie A Prüfungsdatum Kandidat / Nr. - :::::::::::::~:~~~~:~~.::.::::::::::::::::::::::::: Allgemeine Bestimmungen: Die Aufgaben dürfen nur an der Lehrabschlussprüfung verwendet werden! Verfügbare Zeit Aufgaben Zulässige Hilfsmittel Bewertung Vollständig richtig heisst: 75 Minuten 10 Berechnungsaufgaben, 2 Multiple-Choice-Aufgaben 3 Verständnisaufgaben Netzunabhängiger und geräuschloser Elektrorechner Formelsammlung ohne Rechenbeispiele, keine losen Blätter Jede vollständig richtig gelöste Aufgabe ist mit maximal 4 Punkten zu bewerten Es sind nur ganze Punktzahlen zugelassen Richtiger Rechnungsansatz (Formel; wenn notwendig beschriftete Skizze) Richtiger Rechnungsgang (Formel; Zahlenwerte mit richtigen Einheiten einsetzen; berechnen) Resultat mit richtigem Zahlenwert und Einheit Bei Multiple-Choice-Aufgaben entspricht die Anzahl Felder zum Einschreiben der Anzahl der richtigen Lösungen oder Aussagen Notenschlüssel: Erreichte Punktzahl: Note: D Visum: / 0 aoe Experte (bewertet) Experte (kontrolliert)

2 Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A Seite 2 1. Ein Drehstrommotor mit 16 kw Leistung wird an das 3 x 400 V-Netz angeschlossen. Berechnen Sie den Strom in der Zuleitung, wenn der cos <p 0,75 und der Wirkungsgrad des Motors 0,9 betragen. P =Pab=16kw=178kW :u 1] 0,9 ' P =.J3 u I cas rp ~ I = P.J3. u cos qj,/ taschenrechner 1= 17777W = 34.2A.J3.400V O,75 = 2. Bei einem 20 kw, 3 x 380 V Boiler wird die Spannung auf 3 x 400 V geändert. Die Aufheizzeit betrug bei 3 x 380 V 8 Stunden. Berechnen Sie die Aufheizzeit bei 3 x 400 V. P, = Pl U/ = 20kw.(400VY =2216, ~ 22,2kW - U 2 1 (380V)2 20k\V lkhl 22,2 8h 20kW =7 22h 22,16kW ' \ TBschenrechne r 8h 20kw =7 21h 22,2kW '

3 Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A Seite 3 3. Der Widerstand einer 200 A NH-Sicherung beträgt 0,72 mq. Wie teuer sind die Wärmeverluste bei halbem Nennstrom pro Jahr (365 Tage) in Franken? 1 kwh kostet 20 Rappen. w =p t =7,2 W 24h 365 =63072 Wh =63,073 kwh Preis =63,073 0,2 Fr. = 12,61 Fr Widerstände von je 75 Q werden zu zwei möglichen gemischten Schaltungen kombiniert. Zeichnen Sie die beiden möglichen Schaltungen auf, und berechnen Sie den jeweiligen Gesamtwiderstand der einzelnen Schaltungen. a) R TOT R 75Q =-+R=--+7SQ=112,SQ 2 2 b) 1 1 Rror = 1 1 = R R 150n 75Q R TOT = son

4 GEWERBLICHE LEHRABSCHLUSSPRÜFUNG DES KANTONS ZÜRICH Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A 2000 Seite 4 5. Ein Restaurant mit der Grundfläche von 4 m x 6,2 m wird mit Halogenglühlampen beleuchtet. Die mittlere Beleuchtungsstärke soll mindestens 120 Ix betragen. Der Beleuchtungswirkungsgrad beträgt 24 0/0. Wieviele 50 W Halogenglühlampen sind nötig, wenn mit einer Lichtausbeute von 22 Im/ W gerechnet wird? Ev A p n=--- ~LA ljb p =1 (Pianungsfaktor) Ev=1201x A =4m 6,2m =24,8m 2 im [;'(=-2 m ~ u= Tl P= 50W 22.l; ~LA = 1100 im 120ix 24,8m 2 n = 1 = 1127L ampen 12 La ~ mpen 1100lm O,24 ' 6. Eine 40 m lange Kupfersammelschiene 12 x 80 mm wird von einem Strom von 1000 A durchflossen. Berechnen Sie den Spannungsabfall über der Sammelschiene. R=:.:i= 0,0178Q mm 2 40m =0,007Q A 12mm 80mm m =O,742mQ U =R I =0,742 m Q A =0,742 V mit e = 0,0175 Qmm 2 = 0,729V m

5 Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A Seite 5 7. Eine Pumpe soll 1000 Liter Wasser pro Minute aus einem 2 m tiefen Schacht fördern. Berechnen Sie die erforderliche Leistungsabgabe des Motors, wenn der Wirkungsgrad der Pumpe 0,8 ist. p _P =1] ~w F s P p =- t F=m g m 1000kg.9, 81- ::>. 2 m p =m g s= s- = 327W p t 60s Pm = Pp =327W =408,75W => 409W 1] 0,8 8. Eine Natriumdampfleuchte 230 V / 150 W nimmt einen Strom von 1 A auf. Berechnen Sie die Blindleistung und den Leistungsfaktor der Leuchte. p p =U I cos qj ==> cos rp =- U 1 150W cosqj = =0, V ] A 1. Lösungsweg s =U 1 = 230V 1 A = 230VA Q = s sin qj = 230'/~4 0,7581 = 174,35 ==} 174 var 2. Lösungsweg Q = P tanqj = 150~l/ 1,1629 =174var

6 Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A Seite 6 9. Eine 4,5 V-Batterie wird kurzgeschlossen. Dabei erzeugt sie eine durchschnittliche Wärmeleistung von 10 W, bis sie entladen ist. Berechnen Sie den Innenwiderstand der Batterie. p=u 2 ~R=U2 =4,5V 4,SV =202SQ R P low ' = 2,03Q 10. Eine Glühlampe mit Wolframwendel hat bei 20 C einen Widerstand von 35 Q. Berechnen Sie den Widerstandswert bei einer Temperatur von 2200 C. ( UWolfram =0,0046 1/K) ~v =2200 C - 20 = 2180 C (K) R K =35Q R w =3SQ(1+0,0046 ~ 2180K) =38S,98Q = 386 Q

7 Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A Seite Der Schalter S wird geschlossen: (U bleibt konstant). bleibt gleich wird grösser wird kleiner I 0 ~ ~ U 1 0 ~ 0 U ~ U 3 0 ~ 0 Kreuzen Sie in jeder Zeile die zutreffende Antwort an. Pro falsche Antwort ein Punkt Abzug. I 1 Rl R2 Ul U2 ~."......,. S R3 U U3.....,.

8 GEWERBLICHE LEHRABSCHLUSSPRÜFUNG DES KANTONS ZÜRICH Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A 2000 Seite Zählen Sie 4 Arten der elektrischen Spannungserzeugung auf. a: Generator, Dynamo, elektromagnetischer Erzeuger b: Galvanisches Element, Batterie, Akkumulator, Brennstoffzelle c: Fotoelement oder Solarzelle d: Thermoelement oder Piezokristall 13. Um welches Bauteil handelt es sich bei folgenden Abkürzungen: LDR: PTC: Lichabhängiger Widerstand (light dependent resistor) Kaltleiter oder positiver Temperaturkoeffizient VOR: Spannungsabhängiger Widerstand (voltage dependent resistor) LED: Leuchtdiode (light emitting diode)

9 Elektromonteure BK4 Elektrotechnik Serie A Seite Wie heissen die Fachausdrücke für: T d, a: Effektivwert (Mittelwert) b: Maximalwert oder Scheitelwert oder Spitzenwert oder Amplitude c: Nulldurchgang oder Polaritätswechsel d: Eine Schwingung oder Periodendauer 15. Beleuchtung Welchen Vorteil haben Halogenglühlampen gegenüber Glühlampen? a) Die Lichtausbeute ist grässer b) Sie erwärmt sich im Betrieb nur unwesentlich c) Ihre Leuchtdichte ist geringer d) Ihre Lebensdauer ist länger e) Sie geben weniger UV Strahlen ab Schreiben Sie die Buchstaben der zwei richtigen Aussage auf: a und d