Technische Informatik I (Prof. Dr. A. Zell)

Fakultät für Informationsund Kognitionswissenschaften
Wilhelm-Schickard-Institut für Informatik
Abteilung Rechnerarchitektur
Technische Informatik I (Prof. Dr. A. Zell)
Übungsblatt 8, WS2004/2005
Aufgabe 25 Widerstände und Kondensatoren (4 Punkte)
(a) Wie groß ist der Widerstand zwischen den Klemmen A und B in der folgenden Schaltung?
Hinweis: Dreieck-/Sternschaltung.
(b) Berechnen Sie die Gesamtkapazität zwischen den Klemmen A und B in der folgenden Schaltung
(C1 = 5µF ,C2 = 15µF , C3 = 20µF , C4 = 40µF ). Hinweis: Zeichnen Sie die Schaltung
topologisch korrekt um.
Aufgabe 26 Netzwerk (6 Punkte)
Gegeben ist das folgende Netzwerk mit I = 6A, R1 = 4.5Ω, R2 = 2Ω, R3 = R4 = R5 = 4.5Ω und
R6 = R7 = 3Ω:
(a) Zeichnen Sie das Schaltbild so um, daß Reihen und Parallelschaltungen zwischen den Klemmen
A und B klar erkennbar sind.
(b) Berechnen Sie die Spannung UAB zwischen A und B, UAC zwischen A und C und UCB zwischen
C und B.
(c) Berechnen Sie die Ströme I2 und I4 in Abhängigkeit von den entsprechenden Widerständen und
dem Strom I .
Aufgabe 27 RC-Schaltung (10 Punkte)
Gegeben sei folgende Schaltung mit R0 = R1 = 10kΩ, R2 = 20kΩ, C1 = 200µF , C2 = 100µF
und U0 = 12V :
(a) C1 und C2 seien zu Beginn (Zeitpunkt t0 ) völlig entladen. Wie groß ist die Ausgangsspannung
Ua der Schaltung wenn S0 geschlossen ist und S1 und S2 offen sind?
(b) Zum Zeitpunkt t1 wird S1 geschlossen (S0 geschlossen und S2 offen). Berechnen Sie UC1 und
Ua unmittelbar nach dem Schließen von S1 . Wie groß sind die Spannungen UC1 und Ua nach
Aufladung von C1 ? Berechnen Sie außerdem die Zeitkonstante und geben Sie die Formel für den
Spannungsverlauf von Ua (t) an (t ≥ t1 ).
(c) Nehmen Sie an, daß zum Zeitpunkt t2 die Ladevorgänge aus b) abgeschlossen sind. Skizzieren
Sie den Spannungsverlauf Ua (t) im Intervall [t0 ...t2 ] und markieren Sie in Ihrer Skizze die Spannungen und Zeitkonstanten. Welche Ladungsmenge Q1 befindet sich zum Zeitpunkt t2 auf dem
Kondensator C1 ?
(d) Zum Zeitpunkt t2 wird S0 geöffnet und S2 geschlossen (S1 weiterhin geschlossen). Wie groß
sind die Spannungen UC1 und UC2 und der Strom I2 unmittelbar nach dem Schließen von S2 .
Berechnen Sie die Zeitkonstante unter den aktuellen Bedingungen.