Ergebnisse Aufgaben G2-5, 7-9, 12-15,18-21
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des Saarlandes Grundlagen der Elektrotechnik Prof Dr.-Ing. M. Klemm G 1: [U ] = G 4: G 7: G 8: . 0,849 1023/cm³ 4.1 4.2 3.2 s v = 3, 6 m t km h s M = 38, 6 ⋅10−3 Nm IQI = 13,601 kC 4.3 s=11,03 cm ∆t = 25, 2s 8.1 8.3 G 9: G 2: P M = 974 kW n mkp min −1 3.1 zu Vers 10/11 - Gleichstromlehre - kg m 2 =V s3 A G 3: G1 Ergebnisse Übungsaufgaben R0 = ρ 8.2 a R = n R0 8.4 1 R0 n R = R0 R= R = 5, 05 Ω G12: ϑ = 83, 61 C ° G 13: 13.1 l1 = 439, 75 m G14: ϑWicklung = 65 C ° G 18: R20.1 = 12 Ω G 19: 19.1 PV = 108,5 W G 21: 21.1 R = 450 Ω 13.2 ϑUmgebung = 90 C ° G 15: l2 = 423,12 m ∆R = −0, 0455 % R20 R20.2 = 48 Ω 19.2 21.2 W = 0,108 kWh Leistung auf mehrere Widerstände durch Reihen- bzw. Parallelschaltung verteilen. des Saarlandes Grundlagen der Elektrotechnik Prof Dr.-Ing. M. Klemm G 27: G2 Ergebnisse Übungsaufgaben zu Vers 10/11 - Gleichstromlehre - 27.1 Welche Spannung würde ein ideales Voltmeter 10V 100k anzeigen ? 50k V 27.2 Im 10 V-Bereich zeigt ein Vielfachdrehspulmeßinstrument 2,5 V an. Welchen Anzeigewert erhält man im 3V-Bereich ? 27.3 Welcher Wert stünde bei der Kennzeichnung kΩ/V des Instruments ? G 28: Ein Amperemeter hat den Meßbereichsendwert von Imax = 30 A. Bei diesem Strom tritt am Gerät ein Spannungsabfall von 0,2 V auf. Der Meßbereich soll auf 240 A erweitert werden. Geben Sie die erforderliche Schaltung nebst Dimensionierung an. G 29: Mit einem Drehspulvielfachinstrument, gegkennzeichnet durch 10kΩ/V, wird in Spannungsrichtiger Meßschaltung (10V-Bereich) aus den Anzeigewerten der Wert eines unbekannten Widerstandes RAnz zu 21,26kΩ berechnet. 29.1 Wie groß ist der wahre Wert des Widerstandes ? 29.2 Welchen Anzeigewert RAnz wird man bei Messung im 1V-Bereich erhalten ? G 30: 30.1 30.2 30.2.1 30.2.1 30.3 G 31: 1000 Gegeben ist ein 10kΩ-Potentiometere mit 1000 teiliger 10V Skala. Die Eingangsspannung beträgt 10V. R=10kΩ Das Poti ist unbelastet und auf Skalenteil 335,5 eingeUa 0 stellt. Wie groß ist die Ausganagsspannung ? Das Poti wird mit einem 5kΩ-Widerstand belastet. Wie groß ist nun die Ausgangsspannung bei Skalenteil 335,5 ? Welcher Skalenteil ist für Ua= 8,5V nötig ? Zeichen Sie die Kennlinien des unbelasteteten und des mit 5kΩ belasteten Potis. Bestimmen Sie mit der angegebenen Kompensationsschaltung Rx . R1 wird so eingestellt, daß I2 = 0 ist. R2 A U1 I2 Un R1 Rx Un = 1 V; U1 = 6 V ; R1 = 300 Ω G 32: Bei einem Akkumulator, der eine Lampe mit dem Widerstand 5 Ω betreibt, wird eine Klemmenspannung von Ua = 5,5 V gemessen. Beim Parallelschalten einer zweiten Lampe von 5 Ω sinkt die Klemmenspannung Ua auf 5 V. Welche Leerlaufspannung und welchen Innenwiderstand hat er Akkumulator ? Zeichnen Sie die Kennlinie der Quelle. G 33: An einem Generator werden bei unterschiedlichen Belastungen folgende Werte gemessen: U1 =11kV bei I1 =180A, U2 =10,5kV bei I2 =300A. Geben Sie die Ersatz-Spannungsund Stromquelle an. G 34: 34.1 34.2 34.3 G 35: 35.1 35.2 Der angegebene Spannungsteiler soll bei Belastung mit I1 = 0,3 A die Spannung U1=42 V und bei I2 = 0,7 A die Uq Spannung U2 = 39 V liefern. (Uq=120V) Wie groß ist die Leerlaufspannung? Berechnen Sie Ra und Rb! Der Lastwiderstand RL sei variabel. Berechnen und zeichnen Sie PL=f(RL/Ri) 0≤RL/Ri≤5. Wie groß ist PL max ? In der angegebenen Schaltung nimmt Ra 50W auf. R1=R2=150Ω, R3=100Ω, Ra=50Ω Wie groß sind Uq und I. Geben Sie die Ersatzspannungsquelle bezüglich Ra an. I Uq Ra I U Rb R1 R2 R3 Ra des Saarlandes Grundlagen der Elektrotechnik Prof Dr.-Ing. M. Klemm G 36: G3 Ergebnisse Übungsaufgaben zu Vers 10/11 - Gleichstromlehre - Berechnen Sie den Ersatzwiderstand 36.1 36.2 36.3 20 Ω R 4Ω R 1Ω 3Ω 2Ω R 5Ω R 5Ω R 6Ω R 20 Ω 1Ω 1Ω R 3Ω R 5Ω 10 Ω 3Ω R 36.4 36.5 A' 3000 Ω 10 Ω 100 Ω C' B' 3000 Ω C 20 Ω 3000 Ω B A Die Kanten des Oktaeders werden durch 12 gleich große Widerstände gebildet. Wie groß ist der Widerstand zwischen den Punkten A und A', B und B', B und C? des Saarlandes Grundlagen der Elektrotechnik G4 Ergebnisse Übungsaufgaben Prof Dr.-Ing. M. Klemm zu Vers 10/11 - Gleichstromlehre - G 37: Wheatstonsche Brücke Berechnen Sie den Eingangswiderstand R12 der abgeglichenen Brücke. Skizzieren Sie für die unabgeglichene Brücke den Lösungsweg zur Berechnung von R12 . Geben Sie die Ersatzspannungsquelle bezüglich der Klemmen a und b an. 37.1 1 R3 R1 b RM 37.2 a Uq 37.3 R2 R4 2 1 a 10Ω I G 38: Bestimmen Sie I, I1, U1, Ux . 10V 15Ω 5Ω 5Ω 30Ω 10Ω G 39: Alle Widerstands- und Spannungswerte sind verschieden. Geben Sie einen allgemeinen Ausdruck für Ua an. R1 R2 Rn Uq1 Uq2 Uqn G 40: RAB soll verschiedene Werte annehmen. Berechnen Sie folgende Fälle: 40.1 40.2 40.3 40.4 RAB=∞ UAB=? RAB=0Ω IAB =? RAB=3Ω UAB=? IAB=? Bei welchem Wert von RAB tritt an diesem die max. Leistung auf. Wie groß ist diese ? G 41: G 42: 42.1 42.2 42.3 G 43: 43.1 43.2 R2 B R1 Ri2 R4 Uq2 Berechnen Sie mit Hilfe der Superposition die Stromerteilung. Uq1=70 V Ri1=0,5Ω Uq2=300 V Ri2=2Ω R1=R2=R3=0,5Ω R4=2Ω R1 Ri1 I1 I2 Ri2 Uq1 Gegeben ist das skizzierte Ringnetz. Wie groß ist I0 ? Berechnen Sie die Ströme I1...I4. über das Überlagerungsverfahren. Für welchenLastfall (die Verbraucher können zu- oder weggeschaltet sein) ergibt sich für Leitung 4 die maximale Beanspruchung ? R1=50Ω R2=200Ω R3=100Ω R4=150Ω R5=50Ω Berechnen Sie dieStromverteilung mit Hilfe des Maschenstromverfahren für U=50V. Berechnen Sie die Stromverteilung mit Hilfe des Knotenpotentialververfahrens für I=0,413A. Ua Uq1=110V Uq2=300V R1 =500Ω R3 =5Ω R3 A RAB R i1 Ux 100Ω 10Ω b 2 Uq1 30Ω 7Ω U1 5Ω 10Ω I1 Ri1 =1Ω Ri2=2Ω R2 =150Ω R4 =100Ω R2 I3 R4 Uq2 R3 0.08Ω 0.04Ω R1 I0 IA=100A R2 IB=150A R3 R4 0.05Ω 0.06Ω IC=200A I R3 R1 I1 U I3 R5 I5 R2 2 R4 I2 I4 des Saarlandes Grundlagen der Elektrotechnik Prof Dr.-Ing. M. Klemm G 44: G 45: G5 Ergebnisse Übungsaufgaben Bestimmen Sie I1, I2, I und UAB über das Ersatzquellen-, Maschenstromund Knotenpotentialverfahren. Ri1=0,2Ω Ri2=R1=R3=0,5Ω R2=R5=3Ω R4=7Ω R7=5Ω R6=20Ω R8=15Ω Uq1=12V Iq2=50A zu Vers 10/11 - Gleichstromlehre I1 R1 Uq1 R3 R2 Iq2 A I2 I R7 UAB Ri2 R8 R6 R4 R i1 B R5 Ein Generator mit U0=300V und Ri=0,25Ω ist mit einer Akkumulatorbatterie (U0=270V, Ri=0,12Ω) parallel geschaltet. Über eine Leitung mit RL=0,8Ω ist dieses System mit einem Generator (U0=310V, Ri=0,3Ω) und einem Verbraucher, die parallel geschaltet sind, verbunden. Wie verteilt sich der an den Verbraucher abgegebene Strom auf die drei Quellen, wenn der Verbraucherwiderstand Ra=0Ω / 4Ω / ∞ Ω hat ? (Ersatzquellen- Maschenstromund Knotenpotentialverfahren) Ein stromabhängiger Widerstand R (I) wird an eine Spannungsquelle (U0=100V, Ri=300Ω) angeschlossen. Bestimmen Sie den Strom rechnerisch und graphisch. G 46: R (I) = 400Ω ⋅ I A Hinweis: Die Übungsaufgaben, deren Nummern unterstrichen sind, sind spätestens bis zu dem in der jeweils in der Vorlesung genannten Termin in den Briefkasten vor Raum 5302 einzuwerfen. Verspätet eingeworfene Übungen werden nicht mehr gewertet! Wurden diese Aufgaben sinnvoll bearbeitet, wird jeweils das Testat erteilt. Insgesamt 3 Gleichstrom und 3 E-Feldaufgaben werden gestellt. Von diesen 6 Aufgaben müssen mindestens mindestens 4 Testate erreicht werden. Die gerechneten Übungen können immer vor der Übungsstunde, in der die Aufgabe besprochen wird, im Raum 5302 abgeholt werden.
