Fragenkatalog für Elektrotechnik

Fragenkatalog für Elektrotechnik
1) Beim Bohr’schen Atommodell unterscheidet man grundsätzlich 3 Grundbausteine (Elementarteilchen). Eines davon ist das Elektron.
Wie heißen die beiden anderen Elementarteilchen?
2) Aus wie vielen einzelnen Spannungszellen (Zink-Kohle-Elemente) besteht
eine 9 Volt-Batterie?
3) Gib die Formel für die Berechnung der „Elektrischen Arbeit“ an!
Gib dazu auch die Einheiten an!
4) Zeichne einen Wechselschalter in der einpoligen Darstellung!
5) Zeichne einen Kreuzschalter in der einpoligen Darstellung!
6) Was versteht man unter dem Begriff der Spannung?
7) Aus welchen Teilen besteht grundsätzlich ein Stromkreis?
8) Zähle zumindest 3 Leiterquerschnitte auf, die bei Installationen verwendet
werden!
9) Welche Eigenschaft des Kupferatoms macht Kupfer zu einem besonders
guten Leiter für den elektrischen Strom?
10) Von welchem Pol zu welchem Pol fließt der elektrische Strom bei der technischen Stromrichtung?
11) Drücke mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes aus: U =
;R=
;I=
;
12) Zeichne eine Glühbirne – z.B. für 100 Watt – und zeichne genau die
Anschlusspunkte für die beiden Pole der Stromversorgung ein!
13) Welche Bedeutung (Aufgabe) hat ein Widerstand in einem Stromkreis?
14) Gib das Kurzzeichen für den Neutralleiter an!
15) Welche Farbe hat der Neutralleiter?
16) Fahrräder können verschieden große Räder haben. Welcher Dynamo liefert
mehr Strom, der am großen Rad oder der am kleineren Rad?
17) Zeichne das Schaltzeichen für eine einfache Steckdose mit Schutzkontakt in
der mehrlinigen Darstellung!
18) Wie lautet die Kurzbezeichnung für den Fehlerstromschutzschalter?
19) Bis zu welcher Spannung spricht man von einer Kleinspannung
(Funktionskleinspannung)?
20) Bei der 3-Phasen Wechselschaltung unterscheidet man je nach Verbindung
der Strangenden 2 Schaltungsarten. Eine Art ist die Sternverkettung
(Sternschaltung). Wie heißt die zweite Art?
21) In der Installationstechnik werden auch grün-gelbe elektrische Leitungen
(Kurzzeichen PE) verwendet. Welche Funktion haben diese?
22) In der Installationstechnik werden neben anderen Schalterarten „einpolige
Ausschalter“ verwendet. Zeichne diesen Schalter in der einpoligen
Darstellung!
23) Zeichne das Schaltzeichen für einen Transformator (mehrlinige Darstellung)!
24) Ab welcher Stromstärke ist der elektrische Strom für den Menschen lebensgefährlich?
25) Mit welchem Kurzzeichen wird in der Installationstechnik der Außenleiter
(Phasenleiter) bezeichnet?
26) Eine Straßenbahn hat einen Stromabnehmer, ein elektrisch betriebener Bus
hat zwei Stromabnehmer. Warum?
27) Die Sicherung ist die schwächste Stelle im Stromkreis. Sie wird durch einen
Kurzschluss ausgelöst (= Unterbrechung des Stromkreises). Welche weitere
Fehlerart führt ebenfalls zum Ansprechen der Sicherung?
28) Gib das österreichische Prüfzeichen (3 Buchstaben) für die Vorschriften für
Elektrotechnik an!
29) Welche Frequenz hat der Wechselstrom im österreichischen Stromnetz?
30) Welches elektronische Bauteil wird üblicherweise – z.B. im Netzgerät – zur
Glättung von pulsierendem Gleichstrom verwendet?
31) Woran erkennt man am Gehäuse einer üblichen Diode – z.B. 1N4148 oder
1N4007 – die Polarität (Einbaurichtung)?
32) Welches Halbleitermaterial wird zur Bauelementeherstellung (z.B. für Dioden,
Transistoren, ICs, ....) seit Jahrzehnten am häufigsten verwendet?
33) In der Elektrotechnik (Sensortechnik) unterscheidet man bei den temperaturabhängigen Bauelementen grundsätzlich zwei Typen. Wie heißen diese
beiden Bauelemente mit ihrer Kurzbezeichnung?
34) Zeichne das Schaltzeichen eines NPN-Transistors (z.B. BC547B)!
35) Was versteht man unter der Bezeichnung DIN?
36) Um welchen Widerstand handelt es sich, wenn er die Farbringe in der
Reihenfolge orange-weiß-rot hat?
37) Welche Farben hat ein Widerstand mit der Größe von 68 kOhm?
38) Wieviele Anschlüsse hat ein handelsübliches Potentiometer?
39) Widerstände werden nur für gewisse Nennleistungen erzeugt. Welche
Nennleistung hat der nächstgrößere Widerstand nach 1/3 Watt?
40) Wie bezeichnet man die Isolierschicht, die die beiden leitenden Flächen eines
Kondensators voneinander trennt?
41) Welche Bauarten von nicht veränderbaren Widerständen unterscheidet man?
Nenne mindestens 2 Bauarten!
42) Eine Diode hat entsprechend ihrem Halbleiteraufbau (N-Schicht und PSchicht) zwei Anschlüsse. Wie nennt man diese?
43) Ein Zink-Kohle-Element (Batterie) ist aus mehreren Elementen (Kohlestab,
Braunstein, Elektrolyt, Zinkbecher) aufgebaut. Welches Element ist der
MINUS-Pol einer derartigen Batterie?
44) Man hat beim Verlassen des Autos vergessen, die Lichter auszuschalten. Die
Batterie ist nicht mehr fähig, den Starter in Gang zu setzen. Mit einem
Starterkabel zu einer anderen Batterie gelingt es. Müssen die beiden Batterien
– die fast leere und die Hilfsbatterie – in Reihe oder parallel geschaltet
werden?
45) Wie nennt man die 3 Anschlüsse eines bipolaren Transistors (z.B. BC 547B)
mit vollem Namen?
46) In welcher Einheit (Basiseinheit) wird die Kapazität eines Kondensators
angegeben?
47) Welche drei Arten von Netzsteckern gibt es?
48) Für den Außenanschluss (Garten, ...) elektrischer Geräte sind spezielle
Fehlerstromschutzschalter vorgesehen. Welchen maximalen Abschaltfehlerstrom haben diese? (Angabe in Milliampere)
49) Bei Leuchtdioden gibt es im Normalfall 3 Kennzeichen für deren Polarität.
Nenne zumindest 2 Kennzeichen, an denen man den MINUS-Pol erkennt!
50) Wie groß sollte die Stromstärke bei einer üblichen roten, grünen oder gelben
Leuchtdiode im Normalbetrieb sein?
51) Wie groß ist die Durchlassspannung einer normalen Diode (z.B. 1N 4148)?
52) Gib die Formel für die Berechnung des Leiterwiderstandes an (z.B. für die
Berechnung des Widerstandes eines Installationsdrahtes)!
53) Eine Kupferleitung (spez. Wid. von Kupfer = 0,016) ist 56 m lang und hat
einen Querschnitt von 2 mm². Wie groß ist der Leitungswiderstand R?
54) Zwei parallel geschaltete Widerstände liegen an einer Spannung von 12 Volt.
Die Gesamtstromstärke in dieser Schaltung beträgt 112 mA. Der Strom im
ersten Widerstand beträgt 12 mA. Wie groß sind die beiden Widerstände?
55) Welches Halbleitermaterial wurde vor der Verwendung von Silizium für die
Herstellung von Dioden und Transistoren verwendet?
56) Welche Buchstaben werden für die Bezeichnung von Gleichspannung auf
Digitalmultimetern verwendet?
57) Welche Buchstaben werden für die Bezeichnung von Wechselstrom auf
Digitalmultimetern verwendet?
58) Zeichne die Schaltzeichen für ein Voltmeter!
59) Zeichne das Schaltzeichen eines pnp-Transistors!
60) Beschreibe die Funktion eines Spannungsteilers mit insgesamt 2 Widerständen! Welchem Kirchhoffschen Gesetz entspricht der Spannungsteiler?
61) Was ist der Unterschied zwischen einer digitalen und analogen Anzeige?
Beschreibe nicht die Anzeigen als solche, sondern das Prinzip, das hinter den
unterschiedlichen Darstellungen steht!
62) Beschreibe den Wechselstrom im Gegensatz zum Gleichstrom mit Hilfe der
Elektronenflussrichtung!
63) Was ist die Frequenz beim Wechselstrom und wie groß ist diese im 230 Volt –
Stromnetz?
64) Leiterquerschnitte werden in Quadratmillimeter angegeben. Welches ist der
übliche nächstgrößere Leiterquerschnitt nach 2,5 mm² ?
65) Wie verhalten sich Spannung und Stromstärke, wenn zwei gleiche Batterien –
z.B. je 1,5 Volt – in Reihe geschaltet werden?
66) Wie verhalten sich Spannung und Stromstärke, wenn zwei gleiche Batterien –
z.B. 2 Autobatterien mit je 12 Volt – parallel geschaltet werden?
67) Um wieviel Prozent steigt die in einem Widerstand umgesetzte Leistung an,
wenn die angelegte Spannung verdoppelt wird, die Größe des Widerstandes
jedoch unverändert bleibt?
68) Nenne die 5 Sicherheitsregeln!
69) Was passiert bei einem Kurzschluss z.B. in einem Zimmer eines Einfamilienhauses im Zählerkasten? Nenne eine Möglichkeit!
70) Was versteht man unter einem einpoligen Ausschalter und was unter einem
zweipoligen Ausschalter?
71) Nenne 3 Bauteile einer Schmelzsicherung!
72) Ein Stromzähler misst eine elektrische Größe (in kWh). Welche Größe wird
gemessen?
73) Welche wichtigste Aufgabe haben die Passschrauben (Fassungen) bei einer
Schmelzsicherung?
74) Das Ausschalten eines einpoligen Ausschalters im Stromnetz genügt nicht, um
eine Lampenfassung spannungsfrei zu machen. Warum nicht?
75) Was bedeuten in der Installationstechnik die Buchstaben PE, N und L ?
76) Warum müssen beim richtigen Löten in der Elektronik gleichzeitig Lötzinn und
Lötkolben an die Lötstelle zugeführt und nicht das Lötzinn mit dem Lötkolben
aus einigen Zentimetern Entfernung „geholt“ werden?
77) Warum dürfen Anschlüsse von Halbleiterbauelementen beim Löten nicht zu
lange mit dem heißen Lötkolben berührt werden (max. ca. 3 Sekunden)?
78) Wodurch unterscheidet sich eine gute Lötstelle von einer schlechten nach
ihrem Aussehen?
79) Bestimmte integrierte Schaltkreise haben 8 Pin. Was versteht man unter Pin?
80) Relais bestehen grundsätzlich aus einer Spule und mindestens einem
Arbeitskontakt. Wieviele Anschlüsse hat demnach ein Relais mindestens?
81) Was ist der Unterschied zwischen einem Taster und einem Schalter?
82) Widerstände haben unterschiedliche Toleranzen. Erkläre am Beispiel eines
Widerstandes mit 1 kOhm, was eine Toleranz von 5 Prozent bedeutet!
83) Wozu werden Varistoren (VDR) verwendet?
84) Was ändert sich beim Fotowiderstand (LDR) bei Änderung der Beleuchtungsstärke?
85) Aus welchem Halbleitermaterial besteht ein Mikroprozessor?
86) Zeichne das Schaltzeichen einer Leuchtdiode!
87) Es gibt Widerstände mit z.B. 470 Ohm, die sind winzig klein. Dann gibt es
ebenfalls Widerstände mit 470 Ohm, die sind wesentlich größer (z.B. 3 cm
lang). Warum werden von ein und derselben elektrischen Größe (z.B. 470
Ohm) verschiedene Baugrößen benötigt?
88) Wieviele Protonen bzw. Neutronen hat das Wasserstoffatom im Kern?
Wieviele Elektronen besitzt das Wasserstoffatom?
89) Wieviele Elektronen hat ein Atom in der äußeren Schale, wenn man bei
diesem Atom von einer Edelgaskonfiguration spricht?
90) Zeichne das Schaltzeichen für eine Schmelzsicherung in einem elektrischen
oder elektronischen Stromkreis!
91) Handelsübliche Transformatoren haben 2 Spulen, wobei eine Spule als
Primär-Spule bezeichnet wird. Wie heißt die zweite Spule?
92) In der Elektrotechnik wird aus Platzgründen die Bauelemente-Bezeichnung oft
so weit wie möglich gekürzt. Was bedeutet es, wenn auf einem Bauelement
6V2 steht?
93) Zeichne das Schaltzeichen für den Schutzleiteranschluss (Erdung)!
94) Welcher Widerstand kann bei einem 1 MOhm – Trimmpotentiometer zwischen
Schleiferanschluss und einem Außenanschluss gemessen werden, wenn der
Schleifer in Mittelstellung steht?
95) Zeichne das Schaltzeichen einer Schutzkontaktsteckdose in der einpoligen
Darstellung!
96) Nenne die höchstzulässige Berührungsspannung für Menschen?
97) Wieviele Anschlüsse haben handelsübliche Potentiometer (z.B. welche für die
Lautstärkeeinstellung)?
98) Zeichne möglichst originalgetreu eine Monozelle (1,5 Volt – Batterie, ZinkKohle-Element) und gibt die Polarität der Anschlüsse an!
99) Widerstände werden nach dem Internationalen Farbcode gekennzeichnet.
Nenne alle Farben zwischen schwarz und weiß und ordne ihnen die entsprechenden Ziffern zu!
100) Hilfe bei einem Stromunfall .... Ordne folgende Punkte der Reihe nach!
......... Stromkreis unterbrechen oder Abschaltung veranlassen
......... Wiederbelebungsmaßnahmen durchführen (Erste Hilfe)
......... Arzt und Rettung verständigen
......... Wunden versorgen
Bei diesem Fragenkatalog handelt es sich um eine Auswahl von 100 Fragen, aus denen
insgesamt 10 Fragen zum Landesbewerb bzw. auch zum Bundesbewerb Elektrotechnik
kommen. Der Katalog erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und kann bei Bedarf beliebig
erweitert und verändert werden. Verbesserungsvorschläge sind immer möglich.
Josef Straßhofer
Antworten zum Fragenkatalog!
von Boris Koller
1) Proton, Neutron
2) 6 Zellen
3) W = P . t
[W] . [s] bzw. [Ws]
4) Wechselschalter:
5) Kreuzschalter:
6) Die elektrische Spannung U gibt den Unterschied der Ladungen zwischen zwei Polen
an. Spannungsquellen besitzen immer zwei Pole mit unterschiedlicher Ladung. Auf
der einen Seite ist der Pluspol mit einem Mangel an Elektronen. Auf der anderen Seite
ist der Minuspol mit einem Überschuss an Elektronen. Diesen Unterschied der
Elektronenmenge nennt man elektrische Spannung.
7) Spannungsquelle, Hin- und Rückleiter, Verbraucher
8) 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm²
9) Es hat eine hohe Anzahl frei beweglicher Elektronen in der äußersten Schale.
10) Vom Plus- zum Minuspol
11) U = R . I
R = U/I
I = U/R
12) Glühbirne-Anschlüsse:
13) Er hat die Aufgabe den elektrischen Strom einen Widerstand entgegenzusetzen.
14) N
15) Blau
16) Der am kleineren Rad.
17) Steckdose mehrlinig:
18) FI
19) Bei AC 25V und DC 60V
20) Dreieckschaltung bzw. Dreieckverkettung
21) Fehlerströme, die infolge eines Körperschlusses entstanden sind gegen Erde
abzuleiten.
22) Ausschalter einpolig:
23) Transformator mehrlinig:
24) 50 mA
25) L
26) Weil seine Reifen gegen Potential Erde isolieren.
27) Überlastung
28) ÖVE
29) 50 Hz
30) Kondensator
31) An der weißen Ringmarkierung
32) Silicium
33) NTC (Heißleiter), PTC (Kaltleiter)
34) NPN-Transistor:
35) Deutsche-Industrie-Norm
36) 3,9 Kiloohm
37) blau-grau-orange
38) 3
39) 0,5 Watt
40) Dielektrikum
41) Kohleschichtwiderstand, Metallfilmwiderstand, Drahtwiderstand
42) N-Schicht: Katode
P-Schicht: Anode
43) Zinkbecher
44) Parallel
45) Basis, Emitter, Kollektor
46) Farad
47) Schutzkontaktstecker, Konturenstecker, Eurostecker
48) 30 mA
49) Fußkontakt ist kürzer als der Pluspol; abgeflachte Seite am Fuße der LED, größerer
Kontakt (Katode) im Inneren der LED
50) 20 mA
51) 0,7 V
52) R = l / A
spez. Leiterwiderstand
l……Leiterlänge in m
A.....Querschnitt
53) R = 0,016 . 56 / 2
R = 0,448 Ohm
54) R1 = 12 / 0,012
R1 = 1000 Ohm
R2 = 12 / 0,1
R2 = 120 Ohm
55) Germanium
56) DC
57) AC
58) Voltmeter:
59) PNP-Transistor:
60) Die angelegte Spannung wird auf die 2 Widerstände aufgeteilt (U = U1 + U2). 2.
Kirchhoffsches Gesetz
61) Die analoge Anzeige gibt das Ergebnis mechanisch aus (Drehspulmesswerk). Die
digitale Anzeige setzt die Messgröße in einen digitalen Wert um, der dann in Ziffern
angezeigt wird.
62) Beim Gleichstrom fließen die Elektronen nur in eine Richtung. Beim Wechselstrom
wechseln die Elektronen, abhängig von der Frequenz, ständig die Richtung.
63) Die Frequenz ist die Anzahl der Perioden je Sekunde. Im Stromnetz beträgt diese 50
Hz.
64) 4 mm²
65) Die Spannungen addieren sich. Die Stromstärke bleibt gleich.
66) Die Spannung bleibt gleich. Die Stromstärke verdoppelt sich.
67) Um 100%
68)
1. Allpolig und allseitig abschalten
2. Gegen Wiedereinschalten sichern
3. Auf Spannungsfreiheit prüfen
4. Erden und kurzschließen
5. Benachbarten unter Spannung stehende Teile abdecken
69) Der Schmelzdraht der Sicherung schmilzt durch. Der LS unterbricht den Stromkreis.
70) Bei einem einpoligen Ausschalter wird nur der Außenleiter (Phase) geschalten. Bei
einem zweipoligen Ausschalter werden sowohl der Außenleiter (Phase) als auch der
Neutralleiter geschalten.
71) Kopf- und Fußkontakt, Schmelzleiter, Quarzsand, Unterbrechungsmelder,
Porzellankörper
72) Elektrische Arbeit
73) Sie verhindern das irrtümliche Verwenden von Schmelzeinsätzen mit höheren
Stromstärken.
74) Weil fälschlicherweise der Neutralleiter über den einpoligen Ausschalter geschalten
wurde. An der Lampenfassung würden dann die 230 V des Außenleiters anstehen.
75) PE: Potential Erde
L: Außenleiter (Phase)
N: Neutralleiter
76) Damit das im Lötdraht befindliche Flussmittel nicht frühzeitig verdampft.
77) Um Beschädigungen, aufgrund der hohen Temperatur, am Bauteil zu verhindern.
78) Eine gute Lötstelle weist eine benetzte Oberfläche auf.
79) Fußkontakt
80) 4 Kontakte
81) Ein Schalter bleibt im jeweiligen Schaltzustand. Der Taster kehrt nach dem Auslassen
in den ursprünglichen Schaltzustand zurück.
82) Der Widerstand von 1 kOhm kann den Widerstandswert zwischen 950 Ohm und
1050 Ohm aufweisen. Die Toleranz beträgt in diesem Fall 100 Ohm.
83) Als Überspannungsableiter.
84) Der Widerstandswert.
85) Silcium.
86) LED:
87) Aufgrund der unterschiedlichen Leistung.
88) 1 Proton, 0 Neutronen
89) 8 Elektronen
90) Schmelzsicherung:
91) Sekundärspule
92) 6,2 V
93) Schutzerdung:
94) 500 Kiloohm (bei einem linearen Trimmpotentiometer)
95) Schutzkontaktsteckdose einlinig:
96) AC 50 V
DC 120 V
97) 3 Anschlüsse
98) Zink-Kohle-Monozelle:
-
+
99) schwarz = 0, braun = 1, rot = 2, orange = 3, gelb = 4, grün = 5, blau = 6, violett = 7,
grau = 8, weiß = 9
100)
Bei der Einhelfermethode:
1. Stromkreis unterbrechen oder Abschaltung veranlassen
2. Arzt und Rettung verständigen
3. Wiederbelebungsmaßnahmen durchführen (Erste Hilfe)
4. Wunden versorgen