Klausur-Uebung 14

Elektrische Nachrichtentechnik - KlausurÄbung SS 2014
Thema €Signale•
Gegeben sind die folgenden Spannungsverl‚ufe:
Aufgabe 1 ( Pkt.)
u1
u2
a)
b)
c)
d)
Wie groƒ ist die Frequenz f ?
Wie groƒ sind die Amplitude und der Effektivwert von u2 ?
Wie groƒ sind die Zeit- und die Phasenverschiebung von u2 gegen„ber u1? Vorzeichen !
Geben Sie u2 als reelle Funktion u2(t) und als komplexe Amplitude an!
Aufgabe 2 ( 8 Pkt.)
Thema €Zusammenschaltung von Widerst‚nden•
Gegeben: R1=40Ω, R3=20Ω
Wie groƒ muss R2 sein, damit der Gesamtwiderstand
Rges=20Ω ist?
Aufgabe 3 ( 15 Pkt.)
Thema €Ersatzquellen•
Gegeben: U0=60V; R1=480Ω;
R2=1,2kΩ; R3=1,8kΩ
Die Schaltung soll durch
a) eine Ersatzspannungsquelle,
b) eine Ersatzstromquelle
bez„glich der Klemmen a-b dargestellt werden.
Schaltbilder und Werte der Schaltelemente angeben!
Elektrische Nachrichtentechnik - KlausurÄbung SS 2014
Aufgabe 4 ( 22 Pkt.)
Thema €Leistungsanpassung, Wirkungsgrad•
Ein idealer †bertrager soll eine Wechselspannungsquelle (Audioverst‚rker) mit der Leerlaufspannung
U0=24V (Effektivwert) und mit dem Innenwiderstand
Ri = 4Ω an einen Lastwiderstand RL=16Ω so anpassen,
dass die Quelle die maximale Leistung abgibt
(Leistungsanpassung).
~
a) Wie groƒ ist die verf„gbare Leistung Pverf der Quelle?
b) Die Windungszahl der Prim‚rwicklung sei N1=60. Wie groƒ muss die Windungszahl N2 der Sekund‚rwicklung gemacht werden ?
c) Wie groƒ ist die prim‚re Spannung U1 am †bertrager bei Leistungsanpassung ?
Wie groƒ ist die sekund‚re Spannung U2 am †bertrager ?
d) Wie groƒ ist die Leistung PL, die vom Lastwiderstand aufgenommen wird ?
e) Wie groƒ ist der Wirkungsgrad der Anordnung Quelle-†bertrager-Lastwiderstand ?
Aufgabe 5 ( 15 Pkt.)
Thema €Netzwerkberechnung /Kirchhoffsche Regeln•
In der abgebildeten Schaltung soll ein Zweigstrom
berechnet werden. U01, U02, R1, R2, R3 sind gegeben.
Stellen Sie die erforderlichen Netzwerkgleichungen auf ! (Zweigstr‡me eintragen,
Knoten w‚hlen, Knotengleichungen aufstellen,
Maschen w‚hlen, Maschengleichungen aufstellen)
Aufgabe 6 ( 24 Pkt.)
Thema €Zusammenschaltung von R und L /Wechselstrom•
Die Schaltelemente R=100Ω und L=0,368mH sind
in Reihe geschaltet. Durch die Reihenschaltung flieƒt
ein sinusf‡rmiger Wechselstrom i(t)=1,5Aˆsin(2πf t).
a)
b)
c)
d)
Bei welcher Frequenz ist der Wechselstromwiderstand
|ZL| der Induktivit‚t genauso groƒ wie R ?
Gesucht ist der komplexe Gesamtwiderstand Z
bei der Frequenz f=25kHz ? Geben Sie Z sowohl in der Form mit Real-/Imagin‚rteil als
auch in der Exponentialform an !
Gesucht sind die komlexen Amplituden ŠR, ŠL und Šges= ŠR+ŠLbei f=25kHz.
Zeichnen Sie in die Skizze zu i(t) den zeitlichen Verlauf von uL(t) mit korrekter Phasenlage
ein !