Vorlesung Grundlagen der Elektrotechnik II

Vorlesung
Grundlagen der Elektrotechnik II
für Mechatroniker
Prof. Dr. Eric Brücklmeier
Übungen und Klausurvorbereitung
Ortskurve A4
a) Bestimmen Sie den Durchlaufsinn der Ortskurve (nicht raten!).
b) Bestimmen Sie die Werte von R1 und R2 (nicht raten!).
c) Welche Impedanz ist am markierten Punkt erreicht?
d) Bei welcher Frequenz wird der Punkt erreicht?
Ortskurve A4
A5 Widerstandsschaltungen
Für welchen Wert von RX wird der Gesamtwiderstand
minimal?
Lösen Sie die Aufgabe:
a) Durch Überlegung (wenn möglich)
b) Durch Rechnung
A5 Widerstandsschaltungen
A6 Verhältnismaß
Der Lastwiderstand wird von 2R0 auf R0
erniedrigt.
a) um wieviel dB verändert sich die in RL
aufgenommene Leistung?
b) um wieviel dB ändert sich die Spannung
an RL?
A7 Filterschaltungen
Ein passives Hochpaßfilter 2. Ordnung habe bei 3kHz eine Dämpfung
von 5dB. Wie groß ist die Ausgangsamplitude, wenn am Eingang dieses
Filters ein Sinussignal von û = 3V / 400Hz anliegt? Bestimmen Sie die
Lösung graphisch mit Hilfe des idealisierten Bodediagramms.
A7 Filterschaltungen
0
-5
Dämpfung (dB)
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
-45
-50
100
1k
Frequenz (Hz)
10k
A8 Filterschaltungen
C2
R1 C1
R2
a) Welche Dämpfung (in dB) weist dieses Filter bei seinen
Grenzfrequenzen auf?
b) Berechnen Sie die Grenzfrequenzen der einzelnen Filterstufen.
c) Berechnen Sie die Dämpfung der Gesamtschaltung bei der
Grenzfrequenz des Hochpasses aus Aufgabenteil b) und weisen Sie mit
dem Ergebnis aus a) nach, daß die Grenzfrequenzen der
Gesamtschaltung nicht denen der Einzelstufen entsprechen.
A8 Filterschaltungen
A9 Filterschaltungen
Es soll ein Filter entworfen werden,
das bei f = 5kHz eine Dämpfung von
12dB aufweist. Die Signalquelle darf
durch das Filter maximal mit 100mA
belastet werden.
a) Berechnen Sie die benötigten Bauteilwerte.
b) Welche Grenzfrequenz besitzt dieses Filter?
c) Welche Frequenz muß ein Sinussignal haben, damit es beim Durchgang
durch dieses Filter eine Phasenverschiebung von -75° erfährt?
(d) Welche Dämpfung zeigt das Filter bei der Frequenz aus c)?)
A9 Filterschaltungen
A10 Filterschaltungen
Die untere Grenzfrequenz dieser
Schaltung betrage flower = 100Hz,
die Mittenfrequenz f0 = 2kHz.
a) Berechnen Sie die obere Grenzfrequenz , die Bandbreite und den Wert
von L1, sowie von R1.
b) Wie verändern sich die Mittenfrequenz und die Bandbreite, wenn der
Wert von R1 halbiert, bzw. verdoppelt wird?
A11 Mehrphasensysteme
Beim Betrieb eines üblichen Drehstromnetzes (400V/50Hz) bricht
aufgrund eines Fehlers die Phase L3 auf û = 200V zusammen.
a) Berechnen Sie die sich ergebenden Außenleiterspannungen nach
Betrag und Phase.
Das Netz sei symmetrisch in Sternschaltung belastet - der Fehler
bestehe weiterhin.
b) Geben Sie den Strom (Betrag und Phase) im Rückleiter bei
Vierleiterbetrieb abhängig von RL an.
A12 Transformatoren
URi
U0
L1 = 180mH
L2 = 20mH
N3 = 1000
N4 = 200
RL = ?
A13 Transformatoren
Die Quelle liefert eine sinusförmige
Spannung mit einer Amplitude von
10V bei 1,5kHz. Der Transformator
habe einen Koppelfaktor von
k = 0,3.
Welche Leistung nimmt Ri auf?
Ich wünsche Ihnen viel Erfolg bei den
anstehenden Klausuren und im weiteren
Verlauf Ihres Studiums!
24.06.2011 Prof. Dr. E. Brücklmeier