TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Technologische Grundlagen Name: _________________________ Klasse: ___________ Gruppe: ___________ Datum: ___________ Selbsteinschätzung: Prüfung TG220 Punkte: ___________ (obligatorisch) ______ / ______ Note Ausgabe: 8. April 2017 Minimum/ Klassenschnitt/Maximalnote: _______ _______ Prüfungsinhalt Ohmsches Gesetz Leiterwiderstand Elektrische Leistung Mathematik Analogmessgeräte Wichtig! Gegeben und Gesucht ist Bestandteil jeder Berechnungsaufgabe. Bei jeder Aufgabe muss der Lösungsweg, Formelgleichung und Wertegleichung mit Einheiten ersichtlich sein. Jeder Rechnungsschritt muss aufgeschrieben werden. Werden die Teilschritte nicht aufgeschrieben werden entsprechende Abzüge gemacht. Das Resultat ist doppelt zu unterstreichen. Für 50 erreichte Punkte erhalten Sie die Note 6. Für die Lösung der Aufgaben stehen 60 Minuten zur Verfügung. www.ibn.ch 23. September 2008 Version 2 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Seite 2 TG-ET220 Festwiderstände Lichtabhängiger -Widerstand (LDR) Potentiometer Lastwiderstand Heizofen Kronleuchter Unbeheizter Plattenteil Heizdrähte Kochherd www.ibn.ch 22. März 2009 Elektroanschluss Masse Erdanschluss Massekochplatte Blitzkochplatte Seite 2 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 1 Der elektrische Stromkreis Zeichnen Sie einen elektrischen Stromkreis und bezeichnen Sie alle Teile des Kreises! Es sind die richtigen Formelzeichen, Schemasymbole und Kennzeichnungen der Betribsmittel zu verwenden. (0,5) (0,5) (0,5) (0,5) (0,5) (0,5) (0,5) (0,5) (0,5) Seite 3 TG220 Punkte 4 Kraftquelle (Batterie) Hinleitung (Leitungswiderstand) Rückleitung mit Widerstandssymbol Verbraucher Physikalische Stromrichtung Technische Stromrichtung Wandernde Elektronen Strommessgerät in der Rückleitung Voltmeter über der Hinleitung www.ibn.ch 22. März 2009 Seite 3 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 2 Seite 4 TG220 Punkte Gebiete der Physik und deren Anwendungen (2) Nennen Sie vier Gebiete der Physik, welche für den Elektriker wichtig sind (2) und je eine zugehörige Anwendung aus der Praxis! Gebiet der Physik www.ibn.ch 22. März 2009 4 Anwendung Seite 4 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 3 Seite 5 TG220 Punkte 5 Vorsatzzeichen und deren Einsatz Bearbeiten Sie ohne Hilfsmittel die nachfolgenden Aufgaben! a) (2,5) Ergänzen Sie die Tabelle Vorsatzname Vorsatzzeichen Zehnerpotenz VorsatzName Tera T 1012 Dezi Giga G 109 Zenti Mega M Hekto 101 Deka Zehnerpotenz 10-2 Milli 103 Kilo Vorsatzzeichen Mikro Nano n 10-12 Piko Femto f Rechnen Sie die nachfolgenden Aufgaben von hand aus. Die Resultate sind mit Exponent darzustellen und doppelt zu unterstreichen! (2,5) b) 10 10 4 2 c) 10 10 2 2 d) 102 102 e) k 10 2 k m www.ibn.ch 22. März 2009 Seite 5 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 4 Seite 6 TG220 Punkte Fassen Sie so weit wie möglich zusammen! a 2b ( 7a 5b ) ( 3a b ) 5 4 Gefragt sind die elektrischen Grössen im Stromkreis (Ohmsches Gesetz). Geben Sie neben dem Fachbegriff auch die Formelzeichen und Einheiten an. Bezeichnung www.ibn.ch 22. März 2009 Formelzeichen 3 Einheit Seite 6 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 6 Netzwechselspannung und Periodendauer (1) Was ist die Periodendauer eines Sinusstromes. (2) Machen Sie eine Skizze und unterstützen Sie ihre Antwort mit einer Formel. (1) Wie gross ist die Periodendauer unseres WechselstromNetzes (Berechnung)? Seite 7 TG220 Punkte 4 I [% ] www.ibn.ch 22. März 2009 Seite 7 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe Seite 8 TG220 Punkte 7 Berechnung mit dem Ohmschen Gesetz In einem Stromkreis hat ein Draht 86 mΩ Widerstand und wird mit 12 A durchflossen. Welche Spannung in V und mV verbraucht er? 4 8 Berechnung mit dem Ohmschen Gesetz An einem Hochohmwiderstand von 16 kΩ liegt eine Spannung von 185 V. Berechnen Sie den Strom in A und mA! 4 www.ibn.ch 22. März 2009 Seite 8 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe Seite 9 TG220 Punkte 9 Grundlagen - Widerstand elektrischer Leiter a) (2) Was versteht man unter dem spezifischen Widerstand? b) (1) Formelzeichen und Einheit des spezifischen elektrischen Widerstandes aufschreiben. c) (1) Wie gross ist der spezifische Widerstand von Kupfer? 4 10 Grundlagen - Widerstand elektrischer Leiter Von welchen Grössen hängt der Leitungswiderstand ab? Geben Sie die Formel an für die Berechnung des Leitungswiderstandes (alle Umformungen aufschreiben)! 4 www.ibn.ch 22. März 2009 Seite 9 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 11 Elektrischer Widerstand – Querschnitt und Durchmesser Der Widerstand eines Kupferleiters von 75 m soll einen Widerstand von 0,078 nicht überschreiten. Bestimmen Sie: a) b) 12 Seite 10 TG220 Punkte 4 den Querschnitt und (2) den Durchmesser des Leiters! (2) Elektrischer Widerstand – Spezifischer Widerstand Ein Leiter mit der Länge von 7,2 km hat einen Querschnitt von 95 mm2. Der Widerstand beträgt 2,12. Bestimme den spezifischen Widerstand des Leiters und die Stromdichte, wenn im Leiter ein Strom von 100A fliesst. www.ibn.ch 22. März 2009 4 Seite 10 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 13 Ohmsches Gesetz - Spannung Ein Vorwiderstand der auf 3,82 eingestellt ist wird von 16,8A durchflossen. Wie gross ist die zwischen den Widerstandsklemmen herrschende Spannung? 4 14 Die elektrische Leistung, kombiniert mit dem ohmschen Gesetz 4 2009 Heizofen Nr. 230 V Isol-Kl. B IP 44 Seite 11 TG220 Punkte Typ www.ibn.ch 22. März 2009 1961-2-1959 2300 A W Auf einem Heizkörper befindet sich ein Datenschild mit folgenden Angaben. Welchen Widerstand besitzt der Heizkörper? Seite 11 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Nr. Aufgabe 15 Die elektrische Leistung In einer elektrischen Schaltung setzen Sie einen ¼ Watt Widerstand (10 k) ein. Welche maximale Spannung dürfen Sie am Widerstand anlegen, damit der Widerstand nicht überlastet wird. 4 16 Geschwindigkeit und Beschleunigung Ein Auto beschleunigt von 0 auf 100 km/h in 10 Sekunden und fährt nachher noch 10 Minuten mit der gleichen Geschwindigkeit weiter. Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Autos nach der Beschleunigung und die Teilstrecken sowie die gesamte zurückgelegte Strecke. Machen Sie ein V-t-Diagramm der vorliegenden Autofahrt. 4 www.ibn.ch 22. März 2009 Seite 12 TG220 Punkte Seite 12 TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN PRÜFUNG Seite 13 TG220 Nr. Aufgabe 17 Winkelarten Alle möglichen Winkel und ihre Grenzwerte sind zu beschreiben. Bei jedem Winkel ist ein anderer griechischer Buchstabe im Winkelbogen zu platzieren und richtig zu beschreiben! Punkte 4 Antwort 18 Winkelbestimmung im Dreieck Berechnen Sie die Winkel des gegebenen Dreiecks! 4 B Um welchen Dreieckstyp handelt es sich hier? 2 Spitzwinklig Stumpfwinklig Gleichschenklig Gleichseitig 3 C www.ibn.ch 22. März 2009 A Rechtwinklig Seite 13