Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 2016 zu Übungszwecken verwendet werden.

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1 Serie 15 Qualifikationsverfahren Elektroinstallateurin EFZ Elektroinstallateur EFZ Berufskenntnisse schriftlich Pos. 4. Elektrische Systemtechnik Name, Vorname Kandidatennummer Datum Zeit: Hilfsmittel: Bewertung: Minuten Massstab, Geodreieck, Zeichnungsschablone, netzunabhängiger Taschenrechner ohne Kommunikation und Formelsammlung ohne Berechnungsbeispiele. Die maximale Punktezahl ist bei jeder Aufgabe angegeben. Für die volle Punktezahl werden die Formeln oder Einheitengleichungen, die eingesetzten Zahlen mit Einheiten und die zweifach unterstrichenen Ergebnisse mit den Einheiten verlangt. Der Lösungsweg muss ersichtlich und nachvollziehbar sein. Wird in einer Aufgabe eine bestimmte Anzahl Antworten verlangt, ist die vorgegebene Anzahl verbindlich. Die Antworten werden in der aufgeführten Reihenfolge bewertet, überzählige Antworten werden nicht bewertet. Verwenden Sie bei Platzmangel für die Lösungen die Rückseite und vermerken Sie dies bei der Aufgabe. Notenskala: Maximale Punktezahl: 44, 4, - 44, Punkte = Note 6, 37,5-41,5 Punkte = Note 5,5 33, - 37, Punkte = Note 5, 9, - 3,5 Punkte = Note 4,5 4,5-8,5 Punkte = Note 4,, - 4, Punkte = Note 3,5 15,5-19,5 Punkte = Note 3, 11, - 15, Punkte = Note,5 7, - 1,5 Punkte = Note,,5-6,5 Punkte = Note 1,5, -, Punkte = Note 1, Aus didaktischen Gründen werden die Lösungen nicht abgegeben (Beschluss der kommission vom 9.9.8) Unterschrift der Expertinnen / Experten: Erreichte Punktezahl Note Sperrfrist: Erarbeitet durch: Herausgeber: Diese Prüfungsaufgaben dürfen nicht vor dem 1. September 16 zu Übungszwecken verwendet werden. Arbeitsgruppe LAP des VSEI im Beruf Elektroinstallateurin EFZ / Elektroinstallateur EFZ. SDBB, Abteilung Qualifikationsverfahren, Bern

2 1. Geben Sie zwei Gründe an, warum die Spannung für den Energietransport auf Werte von kv und 38 kv transformiert wird.. Welche Verluste treten bei einem Transformator immer auf? 3. Ein Einphasentransformator 4 V / 3 V hat auf der Primärseite 15 Windungen bei einem Strom von 1, A. Berechnen Sie unter der Vernachlässigung der Transformatorenverluste a) den Strom in der Ausgangswicklung. b) die Windungszahl der Sekundärseite. EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite / 1

3 4. Ein Shunt mit A Bemessungsstrom wird parallel zu einem Ampèremeter geschaltet. a) Welchen Widerstand besitzt der Shunt, wenn durch ihn ein Strom von 1 A fliesst und eine Spannung von 3 mv anliegt? b) Welche Verlustleistung besitzt der Shunt bei Bemessungsbetrieb? 5. Um den Energieverbrauch eines Wäschetrockners festzustellen, wird der Zählerstand zu Beginn des Vorganges mit ,4 kwh und am Ende mit ,3 kwh abgelesen. Die Leistung des Trockners beträgt,1 kw. a) Wie gross ist die dem Netz entnommene elektrische Energie? b) Wie lange dauert der Trockenvorgang? 6. Streichen Sie diejenigen Wörter durch, die nicht zutreffen. Halogenglühlampe: Tageslicht-FL: hohe/niedrige Farbtemperatur; warme/neutrale/kalte Farben hohe/niedrige Farbtemperatur; warme/neutrale/kalte Farben EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 3 / 1

4 7. Die drehbare Spule ist über zwei Schleifkontakte auf zwei Anschlusspunkte verdrahtet. Die Spulen links und rechts von der Drehspule sind fest montiert und je auf Anschlussklemmen verdrahtet. 4 a) Verbinden Sie die drei Spulen so, dass die Drehspule eine Bewegung im Uhrzeigersinn macht. Zuleitung ab den Klemmen + / -. b) Wie kann der Drehsinn der Spule geändert werden? a) + - b) EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 4 / 1

5 8. Vom Hersteller eines Akkumulators erhalten Sie die abgebildete Kennlinie Bestimmen Sie daraus folgende Grössen: a) die Leerlaufspannung. b) der Kurzschlussstrom. c) der Innenwiderstand. d) die Klemmenspannung bei einer Belastung mit 18 A. 9. Weshalb fliesst der Sekundärstrom I in die angegebene Richtung? I1 I EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 5 / 1

6 1. Wie gross ist die Spannung U, wenn R 1 = 1 Ω und R eine Zehnerspannung von 5,6 V hat? a) U 1 = 4 V U = b) U 1 = 8 V U = 11. Sie bauen für einen Wassertank einen Füllstandsmelder. Hat die Flüssigkeit im Tank den eingebauten Widerstand erreicht, so kühlt sich der Widerstand stark ab. Der Füllvorgang wird durch das Relais automatisch unterbrochen. a) Welche Widerstandsart muss als Füllstandsmelder verwendet werden? b) Begründen Sie Ihre Antwort. a) b) EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 6 / 1

7 1. Am Einheitsnetz (3 V / 5 Hz) ist eine Drosselspule (Induktivität L = 3 H; Wirkwiderstand R = 6 Ω) angeschlossen. Dieser Drosselspule wird ein Kondensator (C = 5 μf) in Serie vorgeschaltet. 4 Berechnen Sie: a) den kapazitiven Widerstand X c. b) den induktiven Widerstand X L. c) die Gesamtimpedanz Z. d) den Leistungsfaktor cos φ. 13. Drei Heizwiderstände mit 3 Ω, 4 Ω und 5 Ω sind in Sternschaltung an das 3 x 4 V / 3 V Drehstromnetz angeschlossen (Neutralleiter vorhanden). Berechnen Sie die Gesamtleistung EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 7 / 1

8 14. Ein Wechselstrommotor mit einer mechanischen Leistung von 5 W (η =,75 / cos φ =,78) wird an 3 V / 5 Hz angeschlossen. Wie gross ist der Strom, der durch die Zuleitung fliesst? 15. Folgende Komponenten sind entsprechend zuzuordnen. 1. Temperaturfühler. Strömungswächter 3. Lüftungsklappe 4. Helligkeitsmesser Aktor Sensor EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 8 / 1

9 16. Berechnen Sie in der folgenden Schaltung: 3 a) den Gesamtwiderstand. b) den Strom durch den Widerstand R5. R 1 = 3 Ω; R = Ω; R 3 = 4 Ω; R 4 = 6 Ω; R 5 = 3 Ω EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 9 / 1

10 17. Wie gross sind die Ströme (Drehstromnetz 3 x 4 V / 3 V): 5 a) in den Zuleitungen (I L1, I L, I L3 )? b) im Neutralleiter? (graphische Lösung nächste Seite) Alle Verbraucher haben nur rein ohmsche Last. L1 L L3 N PE I1 =,3 A P = 3 W R3 = 54 P4 = 4 kw R4 R4 R4 EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 1 / 1

11 17. b) Neutralleiterstrom graphische Lösung 1 A = 5 mm EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 11 / 1

12 18. Gegeben ist die folgende Schaltung, welche in einer Klein-SPS einprogrammiert wurde. Zu Beginn und 3 Sekunden später wird der Taster I1 kurz betätigt. Zeichnen Sie das Zeitablaufdiagramm der Zustände von B, B3, Q1 und Q4. Beschreibung der Blöcke: B: Schrittschaltung B3: Abfallverzögerung (auf 1 Sekunden eingestellt) B5: Blinkrelais (5 Sekunden ein, 5 Sekunden aus) I1 1 B 1 B3 1 Q1 1 B5 1 Q4 1 s 1 s s 3 s 4 s 5 s Total 44 EI_Pos_4 Elek_Systemtechnik_Kand_QV15 Seite 1 / 1