Serie 12 Musterlösung

Ähnliche Dokumente
Serie 5 Musterlösung

Grundlagen der Elektrotechnik 2 Seminaraufgaben

Uebungsserie 1.3 RLC-Netzwerke und komplexe Leistung

Kapitel 6: Grundlagen der Wechselstromtechnik

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

(2 π f C ) I eff Z = 25 V

Klausur Grundlagen der Elektrotechnik

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

Übung Grundlagen der Elektrotechnik B

Serie 1 Musterlösung

3. Übungen zum Kapitel Der Wechselstromkreis

+DXVDUEHLW $XIJDEH / VXQJ / VXQJ

Uebungsserie 1.1 Harmonische Signale und Ihre Darstellung

Klausur Elektrotechnik I 2. Teil: Beispiele

Kleine Formelsammlung für IuK

1.2) Bestimmen Sie die Leistung, welche in Abhängigkeit der Frequenz ω am Widerstand abfällt und stellen Sie diesen Zusammenhang graphisch dar.

Klausur "Elektrotechnik" 6103/ am

Mathematik 1, Teil B

Grundlagen der Elektrotechnik I

= 16 V geschaltet. Bei einer Frequenz f 0

2. Parallel- und Reihenschaltung. Resonanz

Serie 3 Musterlösung

Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbauer

Technische Universität München Lehrstuhl für Technische Elektrophysik. Tutorübungen zu Elektromagnetische Feldtheorie. (Prof.

Grundlagen der Elektrotechnik 2 Übungsaufgaben

2 Komplexe Rechnung in der Elektrotechnik

Fachhochschule Köln University of Applied Sciences Cologne Campus Gummersbach. Musterprüfung

/U Wie groß ist den beiden unter 6. genannten Fällen der von der Spannungsquelle U 1 gelieferte Strom? als Formel. 1 + jωc = R 2.

Klausur: TI I Grundlagen der Technischen Informatik

3.5. Prüfungsaufgaben zur Wechselstromtechnik

HM an der HWS 2. Hj 2018/19 Dr. Timo Essig, Dr. Marinela Wong Harmonische Schwingungen und komplexe Zahlen

m kg b) Wie groß muss der Durchmesser der Aluminiumleitung sein, damit sie den gleichen Widerstand wie die Kupferleitung hat?

Harmonische Schwingung

Name:...Vorname:... Seite 1 von 8. Hochschule München, FK 03 Grundlagen der Elektrotechnik WS 2008/2009

Übungen zu Experimentalphysik 2

Praktikum II RE: Elektrische Resonanz

1 Elektrische Stromkreise und lineare Netzwerke /20

Elektrotechnik Protokoll - Wechselstromkreise. André Grüneberg Mario Apitz Versuch: 16. Mai 2001 Protokoll: 29. Mai 2001

Anwendungen zu komplexen Zahlen

Elektrotechnik I Formelsammlung

Elektrizitätslehre. Bestimmung des Wechselstromwiderstandes in Stromkreisen mit Kondensatoren und ohmschen Widerständen. LD Handblätter Physik

Musterlösung Grundlagen der Elektrotechnik B

RE - Elektrische Resonanz Praktikum Wintersemester 2005/06

Vorbereitung: Vierpole und Leitungen

Musterlösung Grundlagen der Elektrotechnik B

1. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2003

Wechselstromkreis E 31

FH Giessen-Friedberg StudiumPlus Dipl.-Ing. (FH) M. Beuler Grundlagen der Elektrotechnik Wechselstromtechnik

Praktikum Grundlagen der Elektrotechnik 2 (GET2) Versuch 2

Technische Universität Kaiserslautern Lehrstuhl Entwurf Mikroelektronischer Systeme Prof. Dr.-Ing. N. Wehn. Probeklausur

Antwort hier eintragen R 2 = 10 Ω

Aufgabe Summe Note Mögliche Punkte Erreichte Punkte

GRUNDLAGEN DER WECHSELSTROMTECHNIK

Versuchsprotokoll zum Versuch Nr. 9 Hoch- und Tiefpass

Protokoll zum Anfängerpraktikum

Laborpraktikum 2 Kondensator und Kapazität

Lössungen Serie 3 (Komplexe Zahlen in der Elektrotechnik)

Wechselstromkreis. lässt sich mit der Eulerschen Beziehung. darstellen als Realteil einer komplexen Größe:

A1 A2 A3 A4 A5 A6 Summe

Elektrotechnik I MAVT

Komplexe Widerstände

Grundlagen der Elektrotechnik I

A1 A2 A3 A4 A5 A6 Summe

Gewerbliche Lehrabschlussprüfungen Telematiker / Telematikerin

GEL Laborbericht Versuch: Reihenschwingkreis

Reihenschwingkreis. In diesem Versuch soll das Verhalten von ohmschen, kapazitiven und induktiven Widerständen im Wechselstromkreis untersucht werden.

Praktikum EE2 Grundlagen der Elektrotechnik. Name: Testat : Einführung

Musterlösung Grundlagen der Elektrotechnik B

Diplomvorprüfung WS 2009/10 Grundlagen der Elektrotechnik Dauer: 90 Minuten

Transformationen Übungen 1. 1 Signale und Systeme. 1.1 Gegeben ist die Funktion f(t). Skizzieren Sie folgende Funktionen: a) f(t - 3) b) f(2 t) f(t)

Wechselstromwiderstände

Musterlösung zur. Klausur Grundlagen der Elektrotechnik I im SoSe 18. Aufgabe 1. Die Lösungen zu Aufgabe 1 folgen zum Ende des Dokuments.

Übungen zu Experimentalphysik 2 für MSE

Fachgebiet Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik Prof. Dr.-Ing. Joachim Böcker

Elektro- und Informationstechnik. Mathematik 1 - Übungsblatt 12 und nicht vergessen: Täglich einmal Scilab!

Elektromagnetische Schwingkreise

Musterlösung Grundlagen der Elektrotechnik B

Mischer, Tiefpass, Hochpass,..., Superhet

Operationsverstärker. Sascha Reinhardt. 17. Juli 2001

Leistung bei Wechselströmen

Anwendungen der Fourier-Entwicklung in der Elektrotechnik 1 / 22

1 Allgemeine Grundlagen

Grundlagen der Elektrotechnik II Duale Hochschule Baden Württemberg Karlsruhe Dozent: Gerald Oberschmidt

Aufgaben zur Experimentalphysik II: Elektromagnetische Schwingungen und Wellen

A1/Ü5: Die Aufgabe 1 von Übungsblatt 5 wird von jedem Studenten im Selbststudium erarbeitet.

Elektrotechnik Schulprüfung, Samstag, 29. Januar 2005 Elektro-Sicherheitsberater

1 Leistungsanpassung. Es ist eine Last mit Z L (f = 50 Hz) = 3 Ω exp ( j π 6. b) Z i = 3 exp(+j π 6 ) Ω = (2,598 + j 1,5) Ω, Z L = Z i

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

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 2 - Musterlösung

benutzt wird? 3. Berechnen Sie den Scheinwiderstand Z der Spule bei einer Frequenz von 500Hz.

Wechselstrom und Zeigerdiagramme ohne Ballast. von. Wolfgang Bengfort ET-Akademie.de / ET-Tutorials.de Elektrotechnik verstehen durch VIDEO-Tutorials

Probeklausur Grundlagen der Elektrotechnik I Winter-Semester 2012/2013

Musterlösung Grundlagen der Elektrotechnik B

1. Laboreinheit - Hardwarepraktikum SS 2002

1. Welche Zeitkonstante hat eine Drosselspule von 8,5 H, die einen Widerstand von 300 W besitzt?

Serie 180, Musterlösung

RE Elektrische Resonanz

A1 A2 A3 A4 A5 A6 Summe

Transkript:

Serie 2 Musterlösung ineare Algebra www.adams-science.org Klasse: Ea, Eb, Sb Datum: HS 7 In dieser Serie werden alle echnungen in der Basis und in SI-Einheiten durchgeführt. e ˆ cos(ω t) und e 2 ˆ sin(ω t). Gesamt-Impedanz 86MM2 Bestimmen Sie die Gesamt-Impedanz des Netzwerks. Benutzen Sie auch a b A d b c d ad bc c a 2 a) b) c) d) (a) Z T Z Z

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 (b) (c) Z T Z Z 2 ω ω 2 ω 2 ω ω cω ω ω 2 2 ω 2 2 ω Z T Z ( Z ( 2 ω 2 ) 2 ) Z { 2 ω 2 2 2 ω 2 2 ( 2 ω 2 2 ) } ( ω) 2 2 ( ω) 2 2 ( ω) 2 ( ω) 2 (d) Z T Z ( Z ( 2 ω 2 ( ) Z 2 ) { 2 ω 2 2 )ω ( 2 ω 2 2 )ω ( 2 ω 2 2 ) } ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) 2 2. Zeigerdiagramm P5DDG Gegeben sind die beiden Netzwerke mit den Komponenten 4 Ω, 2 2 Ω, 3 nf, und 3 µ H. Für die Amplitude und Frequenz der sinusförmigen Quellenspannung gelten V und f khz. Bestimmen Sie die Ströme i (t) und i 2 (t) mit Hilfe der Zeigerdarstellung. î sin( ω t φ ) 2 î 2 sin( ω t φ 2 ) sin( ω t) sin( ω t) Seite 2 / 8

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 Netzwerk : Die Impedanz des Netzwerks ist Z T Z Z Die Spannungsquelle ist in der Zeigerdarstellung u Z i i Z u Die Amplitude des Stromes ist und die Phasenverschiebung Also ist der Strom 4 5 3π 5 u 4 3π i.277 2.96 2.5 A φ arctan.277.924 53.96 i (t).5 A sin(ω t 53 ). Es ergibt sich aus u.277.96 Netzwerk 2: Die Impedanz des Netzwerks ist Z T Z Z Die Spannungsquelle ist in der Zeigerdarstellung u. Es ergibt sich aus u Z i i (Z ) u 2 3π 5 3π u 2 5 Die Amplitude und Phasenverschiebung des Stromes sind 2.49562 2.64793 i ( 2.5) 2 2.65) 2 3.64 A und φ 2 arctan 2.5 2.65 43 Also ist der Strom i 2 (t) 3.64 A sin(ω t 43 ). 3. Zeigerdiagramm MZ823 Gegeben ist das Netzwerke mit den Komponenten 4 Ω, 2 2 Ω, 3 nf, und 3 µ H. (a) Für die Amplitude und Frequenz der sinusförmigen Quellenspannung gilt u(t) sin(ωt) mit V und f khz. Bestimmen Sie den Strom i(t) î sin(ωtϕ ) mit Hilfe der Zeigerdarstellung. Seite 3 / 8

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 (b) Für die Amplitude und Frequenz des sinusförmigen Quellen-Stroms gilt i(t) î sin(ωt) mit î 5 A und f khz. Bestimmen Sie die Spannung u(t) sin(ωt ϕ ) mit Hilfe der Zeigerdarstellung. i(t) u(t) 2 Die Impedanz des Netzwerks ist Z T ( Z Z }{{} Z a ) ( Z Z }{{} Z b ( ) (a) Die Spannungsquelle ist in der Zeigerdarstellung u i (Z T ) u. Wir bemerken ). Es ergibt sich aus also ((Za ) (Z T ) ( ) ) Zb ( ) ( ) Z a Zb i Z T u Die Amplitude des Stromes ist und die Phasenverschiebung Also ist der Strom.35544.29385 u.29385.35544 i (.29385) 2 3.5544 2 3.78223 A φ arctan.29385 3.5544.34937 2. i(t) 3.78 A sin(ω t 2 ).29385 3.5544 Seite 4 / 8

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 (b) Die Stromquelle ist in der Zeigerdarstellung i u Z T i 2.48443.94459 i.94459 2.48443 Amplitude und Phasenverschiebung der Spannung sind î. Wir berechnen also 4.52229 2.422 u 4.52 2 2.4 2 3.22 V und φ arctan 4.52 2.4 2 Die Spannung ist also u(t) 3.22 V sin(ω t 2 ). 4. Tiefpassfilter DA5N3 Gegeben ist das Netzwerke mit den Komponenten,. Für die Amplitude und Frequenz der sinusförmigen Quellenspannung gelten V und ω Hz. Bestimmen Sie die Gangs-Spannung u o (t) sin(ωt ϕ ). Gehen Sie dabei wie folgt vor: (a) Bestimmen Sie die Impedanz der Kapazität und des gesamten Netzwerks in Zeigerdarstellung. (b) Berechnen Sie damit den Strom i(t) im Netzwerk in Zeigerdarstellung. (c) Benutzen Sie u Z i um aus dem Strom die Spannung über der Kapazität zu berechnen. (d) Wandeln Sie den Zeiger für die Spannung in die Form sin(ωt ϕ ) um. (e) Berechnen Sie die Ausgangsspannung bei f und f 23 khz, V und ein Netzwerk mit 4 Ω und 3 nf. î sin( ω t φ) sin( ω t) sin( ω t φ ) (a) Die Impedanzen in Zeigerform sind Z und Z T Seite 5 / 8

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 (b) Der Strom ergibt sich aus u Z T i also i (Z T ) u also i 2 /() 2 2 /() 2 (c) u Z i 2 () 2 2 /() 2 2 /() 2 () 2 Beim letzten Schritt wurde der Bruch erweitert mit () 2. (d) Amplitude : Phase: 2 () 2 ( ) 2 2 Also ist die Ausgangspannung 2 () 2 ( ) ϕ arctan arctan ( ) u o (t) sin(ωt arctan ( )) 2 () 2 Für hohe Frequenzen ist der Ausdruck 2 () 2 gross, also ist die Amplitude von u o (t) klein. D.h. an dieser Schaltung werden hohe Frequenzen werden mehr gedämpft als tiefe. (e) Die Ausgangsspannungen sind 2 ( ) 2 V V ( 2π 23 3 ) 2 5 V da 2π 23 3.734 5. Hochpassfilter EBBWE Gegeben ist das Netzwerke mit den Komponenten,. Für die Amplitude und Frequenz der sinusförmigen Quellenspannung gelten V und ω Hz. Bestimmen Sie die Gangs-Spannung u o (t) sin(ωt ϕ ). Gehen Sie dabei wie folgt vor: Seite 6 / 8

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 (a) Das Netzwerk ist hat die selbe Struktur wie in der vorherigen Aufgababe. Deshalb können wir den resultierenden Strom in Zeigerform i 2 /() 2 verwenden. Benutzen Sie u Z i um aus dem Strom die Spannung über dem Widerstand zu berechnen. (b) Wandeln Sie den Zeiger für die Spannung in die Form sin(ωt ϕ ) um. (c) Berechnen Sie die Ausgangsspannung bei f und f 274 khz, V und ein Netzwerk mit 4 Ω und 3 nf. î sin( ω t φ) sin( ω t) sin( ω t φ ) (a) Die Spannung ist u Z i 2 /() 2 2 /() 2 2 ω () 2 () 2 Beim letzten Schritt wurde der Bruch erweitert mit () 2. (b) Die Amplitude ist () 2 (ω ) 2 () 4 () 2 (ω ) () 2 (ω ) () 2 Seite 7 / 8

ineare Algebra Serie 2 Musterlösung HS 7 Die Phasenverschiebung ( ) ω ϕ arctan () 2 ( ) arctan (c) Berechnen Sie die Ausgangsspannung bei f und f 23 khz, V und ein Netzwerk mit 4 Ω und 3 nf. Die Ausgangsspannungen sind ( ) ( ) 2 V (ω ) () 2 9 V da ω 2.659 Der Gleichstromanteil verschwindet, während Wechselströme um so weniger gedämpft werden, je höher ihre Frequenz liegt. Seite 8 / 8