Musteraufgaben für den GET 1+2 Multiple-Choice Teil - ate.uni

Musteraufgaben
für den GET 1+2 Multiple-Choice Teil
Hinweis: Diese Musteraufgaben dienen dazu, sich mit den Multiple-Choice-Fragen der
GET1+2 Klausur vertraut zu machen. Es soll damit die Art und Weise der
Fragestellung demonstriert werden. Sie sind aber auf keinen Fall ausreichend zur
Vorbereitung auf den Fragenkatalog der Klausur. Wichtig bleibt das Verständnis
der elektrotechnischen Zusammenhänge, um den Multiple-Choice Teil lösen zu
können.
Die Sammlung enthält Fragen aus den Vorlesungen GET 1 und GET 2. Dies sind
im Einzelnen:
GET 1
-
Fragen 1 – 27
GET 2
-
Fragen 28 - 44
Die Musterlösungen sind auf der letzten Seite abgedruckt.
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
1.
SEITE: 1
Aufgabe
Punkte
r
Beschreibt die elektrische Feldstärke E die
1:
Wirkung
2:
Ursache
3:
Keine der Angaben.
des elektrischen Feldes?
2.
Aufgabe
r
Kann sich längs einer elektrischen Feldlinie der Betrag der elektrischen Flussdichte D ändern?
3.
1:
Ja.
2:
Nein.
3:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Punkte
Die elektrische Feldkonstante ε0 ist definiert durch:
1:
8,854 ⋅ 10 −12
2:
8,854 ⋅ 10 −12
3:
4:
4.
As
Vm
VAs
m
Vm
8,854 ⋅ 10 −12
As
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
r
Der elektrische Fluss der elektrischen Flussdichte D , die von einer Ladung Q erzeugt wird, durch eine
geschlossene, die Ladung umschließende Hülle A ist definiert durch:
1:
r r
∫ D ⋅ n dA = Q
A
2:
r r
∫ D ⋅ n dA = Q
A
3:
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
5.
SEITE: 2
Aufgabe
Punkte
Das Hüllintegral
∫
r r
D dA = Q gilt nur für
A
6.
1:
kugelförmige Hüllen.
2:
Hüllen, die Äquipotentialflächen bilden.
3:
beliebige Hüllen.
4:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Ein idealer Plattenkondensator ist mit zwei verschiedenen Dielektrika mit den Permittivitäten ε1 und ε2
gefüllt (Bild 18.1). Welche Größe ist nicht stetig?
1:
3:
r
Die elektrische Flussdichte D
r
Die elektrische Feldstärke E
4:
Keine der Angaben
2:
7.
ε1
Das Potenzial ϕ.
ε2
Bild 18.1
Aufgabe
Punkte
Im freien Raum sind eine Ladung Q und eine Probeladung q gegeben. Die Probeladung q sei so groß, dass
r
sie nicht vernachlässigbar ist. Die Kraft F auf die Probeladung ist üblicherweise durch die Gleichung
r
r
r
F = q ⋅ E gegeben. Dabei ist E hervorgerufen
1::
durch die Ladung Q und die Probeladung q.
2:
nur durch die Ladung Q.
3:
nur durch die Probeladung q.
4:
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
8.
SEITE: 3
Aufgabe
Punkte
Wie ist das elektrische Potenzial ϕ definiert?
1:
r r
ϕ = E ⋅ ds
∫
c
r r
ϕ = − D ⋅ ds
P
2:
∫
P0
P
3:
r
r
ϕ = − ∫ E ⋅ ds
P0
4:
9.
Keine der Angaben
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist die in Bild 43.1 gezeigte Anordnung mit den eingezeichneten Zählpfeilen für die
Gleichspannungen. Welche Beziehung ist richtig?
UB
leitende
Kugel
UA = UB.
1:
2:
UA = -UB.
3:
UA < UB.
4:
Keine der Angaben.
U>0
UA
Bild 43.1
10.
Aufgabe
Punkte
Als Ursache des magnetischen Feldes versteht man
1:
magnetische Ladungen.
2:
das Induktionsgesetz.
3:
elektrische Ladungen, die sich bewegen.
4:
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
11.
SEITE: 4
Aufgabe
Punkte
In einem magnetischen Kreis gilt das Kirchhoff’sche Knotengesetz analog für
12.
1:
den magnetischen Fluss Φ.
2:
die magnetische Durchflutung Θ.
3:
den magnetischen Fluss Φ und die magnetische Durchflutung Θ.
4:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Es gilt:
1:
2:
3:
4:
13.
r
r r
B = µ 0H + M
r
r r
B = µ0 H + M
r
r
⎛r M⎞
⎟
B = µ 0 ⎜⎜ H +
⎟
µ
0
⎝
⎠
(
)
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Welche Beziehung ist immer richtig?
1:
r r
H
∫ ⋅ n dA = 0
A
2:
∫
r r
B ⋅ n dA = 0
A
3:
r r
H
∫ ⋅ t ds = 0
C
4:
Keine der Angaben
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
14.
SEITE: 5
Aufgabe
Punkte
Mit dem „Prinzip der virtuellen Verschiebung“ sollen Kräfte im magnetischen Kreis bestimmt werden. Die
Stromstärke i soll konstant gehalten werden. Wie lautet die Energiebilanz des Verschiebungsvorganges?
1:
2:
3:
4:
u
r r
F ⋅ ds + dW magn + dAQuelle = 0
r r
− F ⋅ ds + dW magn = dAQuelle
r r
F ⋅ ds + dW magn = dAQuelle
i
δ
Keine der Angaben
Bild 14.1
15.
ds
Aufgabe
Punkte
Ein ferromagnetischer Stoff ist umso magnetisch härter
16.
1:
Je kleiner seine Koerzitivfeldstärke Hk ist.
2:
Je größer seine Koerzitivfeldstärke Hk ist.
3:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist der magnetische Kreis in Bild 16.1. Was gilt für die elektrische Durchflutung Θ1 und Θ2 für die
Wege C1, C2?
C1
I
1:
Θ1 = Θ 2
2:
Θ1 < Θ2
3:
Θ1 > Θ 2
4:
Keine der Angaben.
Luftspalt
µr >>1
C2
Bild 16.1
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
17.
SEITE: 6
Aufgabe
Punkte
Der Betrag des Magnetfeldes im Außenraum eines langen, geraden stromdurchflossenen Leiters ist
18.
1:
~ r.
2:
~ 1/r.
3:
~ 1/r².
4:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
In einem Kathodenstrahl - Oszilloskop werden die Elektronen durch ein elektrisches Feld abgelenkt, siehe
Bild 18.1Die Ablenkung d ist
0
1:
~U
2:
~ U²
19.
3:
~
4:
Keine der Angaben.
d
U
Elektronenstrahl
U
Bild 18.1
Aufgabe
Punkte
Der spezifische Widerstand des Leiters nach Bild 19.1 lässt sich berechnen durch:
1:
r2
dr
r1
κπr d
π
κd
R= ∫
2:
1
=∫
R 0
3:
R= ∫
I
r 2 − r1
2 dα
r 2 − r1
κd
dr
r2 π r
r1
4:
Keine der Angaben.
r2
r1
d
Bild 19.1
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
20.
SEITE: 7
Aufgabe
Punkte
Für welche Lösung ist die Zuordnung von Flussänderung und der Spannung u1 mit u1 > 0 richtig?
(Hinweis: Leiten Sie sich zunächst für jede Lösungsmöglichkeit den Normalenvektor her.)
1:
dΦ
>0
dt
2:
dΦ
<0
dt
3:
4:
21.
dΦ
<0
dt
Keine der Angaben
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist die Anordnung nach Bild 21.1 in einem homogenen Magnetfeld mit der induzierten Spannung
dΦ
u ind = −
. Die Schleife wird von dem magnetischen Fluss Φ(t) durchsetzt. Die am Messinstrument
dt
l
angezeigte Spannung ist
r
n
l
u = u ind .
Keine der Angaben.
l
n
5:
u ind
.
2
l
u
r
B
he
u=−
l
rb
ro
c
4:
u=
te
3:
u ind
.
2
u = − u ind .
2:
l
un
1:
r
B
l
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
l
Bild 21.1
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
SEITE: 8
22. Aufgabe
Punkte
Durch das Einbringen eines Dielektrikums in einen Kondensator, der auf die Ladung Q0 aufgeladen wurde,
wird
1:
2:
3:
4:
r
die elektrische Feldstärke E verändert.
r
die elektrische Verschiebungsdichte D verändert.
r
sowohl die elektrische rFeldstärke E als auch die elektrische
Verschiebungsdichte D verändert.
Keine der Angaben.
23. Aufgabe
Punkte
Der Plattenabstand eines idealen Kondensators, der auf die Ladung Q0 aufgeladen wurde wird halbiert. Die
gespeicherte Energie wird
1::
halbiert.
2::
Nicht verändert.
3:
verdoppelt.
4:
Keine der Angaben
24. Aufgabe
Punkte
In einem Kondensator, der auf die Spannung U0 aufgeladen ist, werden zwei metallische Platten
zusammengebracht und anschließend getrennt (s. Bild 24.1). Zwischen den Platten liegt das elektrische
r
r
Feld E1 = E1 e x . Was gilt für E1?
U
0
1:
E1 = 0.
2:
E1 = U0 / a
3:
E1 = -U0 / a
4:
Keine der Angaben.
E1
y
x
Bild 24.1
a
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
SEITE: 9
25. Aufgabe
Punkte
r
Wie sieht der Verlauf des Absolutbetrages der magnetischen Feldstärke H eines langen,
stromdurchflossenen, zylinderförmigen Leiters nach Bild 25.1 über dem Abstand r von der Leiterachse aus?
|H|
~1/r²
1:
~r
r0
r
r0
|H|
~1/r
i
2:
r
r0
|H|
Bild 25.1
~1/r
3:
~r
r0
4:
r
Keine der Angaben.
26. Aufgabe
Punkte
Gegeben ist eine ideale, lange Spule. Diese wird von einem Gleichstrom I0 = const. durchflossen. Um einen
Elektromagneten zu bauen, wird in die Spule
r ein Eisenkern mit µr ≈ 20.000 eingebracht, s. Bild 26.1. Wie
ändert sich die magnetische Feldstärke H ?
1:
2:
3:
4:
5:
r
H
r
H
r
H
r
H
wird sehr viel größer.
wird etwas größer.
Eisenkern
bleibt ≈ const.
wird kleiner (Entmagnetisierung)
Bild 26.1
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
SEITE: 10
27. Aufgabe
Punkte
Eine Glühbirne wird im Nennbetrieb an einer Serienschaltung aus einer idealen Wechselspannungsquelle
und einer idealen Spule betrieben. Nun wird die Frequenz der Wechselspannungsquelle bei unveränderter
Spannung erhöht. Die Glühbirne brennt nun
28.
1:
heller.
2:
dunkler.
3:
unverändert.
4:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Wie ergibt sich aus dem komplexen Scheitelwertzeiger der elektrischen Spannung û die reelle Zeitfunktion
u (t)?
29.
1:
u(t ) = Re{ uˆ ⋅ cos ωt }
2:
u(t ) = Re{ uˆ }
3:
u(t ) = Re uˆ ⋅ e + jωt
4:
{
}
}
u(t ) = Re{uˆ ⋅ e
5:
Keine der Angaben.
-jωt
Aufgabe
Punkte
Die Leistungsanpassung im Fall der komplexen Wechselstromrechnung lautet:
1:
Z =Zi
2:
R = Ri und X = - Xi
3:
Z = Re{Zi}
4:
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
30.
SEITE: 11
Aufgabe
Punkte
x
⋅ U 0 .“
l
Gilt die Aussage: „Für die Spannung U2 am Widerstand R2 in Bild 23 gilt: U 2 =
1
Schleifkontakt
1:
Ja.
2:
Nein.
3:
Keine der Angaben.
2
U0
l
x
U2
1'
R2
2'
Bild 30.1
31.
Aufgabe
Punkte
Welche Impedanz hat die Schaltung in Bild 31.1 ?
1:
Z=
2:
Z=
R
1 + (ωRC 2 )
2
R
1 + (ωRC1 )
2
⎡ 1
R 2 ωC 2 ⎤
− j⎢
+
⎥
2
⎢⎣ ωC 2 1 + (ωC1R ) ⎥⎦
R
⎡ ωC1R 2
1 ⎤
+ j⎢
+
⎥
2
ωC 2 ⎥⎦
⎢⎣1 + (ωC1R )
C2
C1
Bild 31.1
R
⎡ ωC1R 2
1 ⎤
− j⎢
+
⎥
2
ωC 2 ⎥⎦
⎢⎣1 + (ωC1R )
3:
Z=
4:
Keine der Angaben.
1 + (ωC1R )
2
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
32.
SEITE: 12
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist die Schaltung in Bild 32.1. Welche Ortskurve ergibt sich prinzipiell für die Admittanz Y (ω)?
Im
R
1:
Re
Im
Y (ω) => C1
C2
L
2:
Re
Bild 32.1
Im
3:
Re
4:
33.
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Wie lautet der Effektivwert einer sinusförmigen Spannungsgröße?
uˆ
1:
U eff =
2:
U eff =
3:
U eff = 2 uˆ
4:
Keine der Angaben.
2
uˆ
3
3
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
34.
SEITE: 13
Aufgabe
Punkte
Welches Ersatzschaltbild gibt das elektrische Verhalten eines realen Kondensators bei Wechselstrom
wieder?
C
R
1:
L
R
C
L
2:
R
L
3:
C
4:
35.
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Wie viele Bäume hat der nachfolgende Graph in Bild 35.1?
36.
1:
6
2:
7
3:
8
4:
9
5:
Keine der Angaben.
Bild 35.1
Aufgabe
Punkte
Die Kirchhoffsche Maschenregel fordert längs einer geschlossenen Masche, dass
1:
nur die Summe der Realteile der komplexen Spannungen uˆ υ verschwindet.
2:
die Summe aus komplexen und konjugiert komplexen Spannungen uˆ υ und uˆ υ verschwindet.
gleichzeitig die Summe der Real- und der Imaginärteile der komplexen Spannungen
uˆ υ verschwindet
3:
4:
*
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
37.
SEITE: 14
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist eine reale Spannungsquelle mit der Leerlaufspannung U0 und dem einstellbaren
Innenwiderstand Ri. Die Spannungsquelle ist an einem konstanten Widerstand Ra angeschlossen. Wann
wird die in Ra umgesetzte Wirkleistung maximal?
38.
1:
Ri = ½ Ra.
2:
Ri = Ra.
3:
Ri = 2 Ra.
4:
Ri = 0.
5:
Keine der Angaben.
Aufgabe
Punkte
Wie lautet beim Verfahren der Maschenstromanalyse das linear unabhängige Gleichungssystem?
3:
r
r
t
Z m ⋅ iˆ m = uˆ qm
r
r
t
Y m ⋅ uˆ m = iˆ qm
r
t r
Z z ⋅ iˆ m = uˆ qm
4:
Keine der Angaben.
1:
2:
39.
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist eine Dreieckschaltung mit den Widerständen
R1, R2 und R3 (Bild 39.1). Diese soll in eine äquivalente
Sternschaltung mit den Widerständen Ra, Rb und Rc (Bild 39.2)
umgewandelt werden. Welche Beziehung ist richtig?
Ra
R1
R2
→
Rb
Rc
R3
Bild 39.1
1:
2:
3:
4:
Ra =
R1R 2
R1 + R 2 + R 3
Rb =
R1R 3
R1 + R 2 + R 3
Rc =
Bild 39.2
R 2R 3
R1 + R 2 + R 3
R + R3
R + R3
R + R2
Ra = 1
Rb = 1
Rc = 2
R1R 2
R1R 3
R 2R 3
(R + R 2 )R 3
(R + R 3 )R 2
(R + R 3 )R1
Ra = 1
Rb = 1
Rc = 2
R1 + R 2 + R 3
R1 + R 2 + R 3
R1 + R 2 + R 3
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
40.
SEITE: 15
Aufgabe
Punkte
Gegeben ist die Schaltung nach Bild 40.1 mit den Widerständen R0, R1 und R2. Welche der folgenden
Gleichungen beschreibt die Stromteilerregel?
i
0
41.
R2
R1 + R 2
1:
i1 = i 0
2:
R1
i1 = i 0
R1 + R 2
3:
R R
i1 = i 0 1 2
R1 + R 2
4:
Keine der Angaben.
R0
i1
R1
R2
Bild 40.1
Aufgabe
Punkte
Eine Parallelschaltung von drei Kondensatoren nach Bild 41.1 liege an der Spannung U. Welche Größe ist
an allen Kondensatoren gleich?
42.
1:
Kapazität.
2:
Spannung.
3:
Ladung.
4:
Keine der Angaben.
C1
C3
C2
Bild 41.1
Aufgabe
Punkte
Darf eine ideale elektrische Gleichstromquelle an einen idealen Kondensator angeschlossen werden?
1
I0 =
1:
Ja.
2:
Nein.
3:
Keine der Angaben.
C
Bild 42.1
1'
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
43.
SEITE: 16
Aufgabe
Punkte
Wie lauten die Kenngrößen der Ersatzstromquelle für die Schaltung nach Bild 43.1 bezüglich der
Klemmen 1 - 1’?
R1
R3
1
R2
u0
R4
1'
Bild 43.1
1
Ri = R3 +
iq
Ri
1:
iˆ 0 =
1'
Ri =
1
R1 R 2
R1 + R 2
uˆ 0
R2 R3
R1 +
R2 + R3
R1 R 2
R1 + R 2
iq
Ri
2:
R2
R1 + R 2
iˆ 0 =
R1 R 2
+ R3
R1 + R 2
uˆ 0
1'
Ri = R3 +
1
R1 R 2
R1 + R 2
iq
3:
Ri
1'
4:
R2
R1 + R 2
iˆ 0 =
R1 R 2
+ R3
R1 + R 2
uˆ 0
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
44.
SEITE: 17
Aufgabe
Punkte
Durch welches Ersatzschaltbild lässt sich die Zusammenschaltung der Quellen nach Bild 44.1 in ihrer
Wirkung nach außen ersetzen?
∧
i 01
1:
Z1
∧
i 02
∧
2:
∧
∧
i 01
i 02
∧
i 01 + i 02
Bild 44.1
3:
∧
∧
i 01 - i 02
4:
5:
Keine der Angaben.
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift
Universität Duisburg-Essen
FB: Ing.-Wiss. / ATE
SS/WS XXXX
Campus Duisburg
MUSTERKLAUSUR: Grundlagen der Elektrotechnik 1+2
SEITE: 18
45. LÖSUNGEN
Aufgabe Nr
Lösung
Antwort
Aufgabe Nr
Lösung
Antwort
1
1
23
1
2
1
24
1
3
1
25
3
4
2
26
3
5
3
27
2
6
2
28
3
7
2
29
2
8
3
30
2
9
2
31
3
10
3
32
1
11
1
33
1
12
2
34
3
13
2
35
3
14
3
36
3
15
2
37
4
16
1
38
1
17
2
18
1
39
1
19
1
40
1
20
2
41
2
21
4
42
2
22
1
43
3
44
3
Max Mustermann
9999999
Name
Matrikelnummer
Unterschrift