•• - Christiani

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B
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Elektrotechnische Grundlagen
MFISNJUUFM
Belasteter Spannungsteiler
Aufgabe:
1
Schwierigkeit:
ss
Lösung: Seite 54
1
mA
¡ = ¡q + ¡L =
R1 =
kØ
U1 =
V
i
¡L = 1 mA
¡q =
R2 = 3 kØ
U=
12 V
Berechnen Sie im Spannungsteiler (Bild 1) mit
dem Querstromverhältnis q 5 3 die fehlenden
Größen und tragen Sie diese in das Schaltbild ein.
Iq
R
5 _L
IL
R2
Für Bild 1 gilt: q 5 _
RL =
mA
kØ
V
U2 =
Bild 1: Spannungsteiler
¡1 = ¡q + ¡B =
R1 =
kØ
U1 =
mA
V
¡c = 30 mA
¡B = 0,6 mA
2
¡q =
R2 =
U=
12 V
UBE =
0,65 V
mA
RE = 39 Ø
kØ
U2 =
Wie hoch ist die Leerlaufspannung des Spannungsteilers (Bild 1)?
¡E = ¡B + ¡C
V
Bild 2: Basisspannungsteiler
3
Berechnen Sie den Strom bei Kurzschluss (R L 5 0) am Ausgang (Bild 1).
4
Ein Basisspannungsteiler für einen Transistor (Bild 2) soll so dimensioniert werden, dass er ein Querstromverhältnis von q฀ 5 4 hat. Berechnen Sie die Widerstände R 1 und R 2. Tragen Sie alle fehlenden
Werte in das Schaltbild (Bild 2) ein.
4
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Elektrotechnische Grundlagen
MFISNJUUFM
Belasteter Spannungserzeuger
Aufgabe:
2
Schwierigkeit:
s
Lösung: Seite 54
S1
Ri
U
S2
Eine Akkumulatorenbatterie (Bild) in einem PKW hat
6 Zellen in Reihenschaltung mit je einer Leerlaufspannung von U 01 5 2,0 V und einem Innenwiderstand von
R i1 5 2,5 mn. Die Bemessungskapazität beträgt 55 Ah.
S3
1
]l Ri
Wie groß sind die Leerlaufspannung und der
Innenwiderstand der Batterie?
Uo
M1
Standlicht
2x5W
Schluss- Kennzeich.- Instrum.- Abblend- Anlasser
licht
leuchte
leuchte licht
1100 W
2x5W 1x5W
1 x 3 W 2 x 55 W
i
Bild: Belasteter Spannungserzeuger
Zur Lösung der Aufgabe wird angenommen, dass Innenwiderstand,
Entladespannung und Lampenwiderstände unverändert bleiben.
2
Berechnen Sie die Betriebswiderstände der verschiedenen Lampen bei der Spannung U฀ 5 12 V.
3
Die Schalter S1 und S2 (Bild) sind geschlossen, der Schalter S3 ist geöffnet. Berechnen Sie die Klemmenspannung der Akkumulatorenbatterie.
4
Wie verändert sich die Klemmenspannung, wenn zusätzlich der Anlasser betätigt wird und dabei die
Bemessungsleistung aufnimmt (S1 bis S3 geschlossen)?
5
Bei einer Außentemperatur von 210 °C hat ein Bleiakkumulator nur noch 70 % der Bemessungskapazität.
Der Akkumulator hat die Bemessungskapazität 55 Ah und ist halb entladen. Wie lange kann man das
Standlicht eingeschaltet lassen (Schalter S1 geschlossen), bis die Batterie völlig entladen ist?
5
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Elektrotechnische Grundlagen
MFISNJUUFM
Gemischte Schaltung
Aufgabe:
3
Schwierigkeit:
ss
Lösung: Seite 54
In der gemischten Schaltung (Bild 1) befindet sich der
NTC-Widerstand R5 mit dem Nennwert 1 kn.
R1 = 120 Ø
R5
ª
1
Für den Widerstand R5 (NTC) liegen Kennwerte
(Tabelle 1) vor. Tragen Sie die Widerstandswerte
über den zugehörigen Temperaturen in das
Schaubild (Bild 2) ein und zeichnen Sie die
Kennlinie des Widerstandes.
2
Bei welcher Temperatur hat der NTC-Widerstand
R5 den Widerstandswert von 1 kn?
3
Bestimmen Sie die Widerstandswerte des NTCWiderstandes für 225 °C und 35 °C.
4
Berechnen Sie den Ersatzwiderstand der Schaltung bei 25 °C.
R6 = 470 Ø
R2 = 270 Ø
U = 24 V
R3 = 180 Ø
R4 = 330 Ø
Bild 1: Gemischte Schaltung
Tabelle 1: Kennwerte eines NTC-Widerstandes
in °C
240
0
R in kn
22
2,87
40
80
120
160
0,571 0,157 0,055 0,023
100 kØ
R
10 kØ
1000 Ø
100 Ø
10 Ø
2Ø
-40 -20
0
20
40
60
80
100 120
ª
}C
160
Bild 2: Kennlinie eines NTC-Widerstandes
5
Wie groß ist die Stromstärke im Widerstand R2 bei 25 °C?
6
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Elektrotechnische Grundlagen
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Gemischte Schaltung (Fortsetzung)
Aufgabe:
3
Schwierigkeit:
ss
Lösung: Seite 54
6
Berechnen Sie die Spannung am Widerstand R5 bei 25 °C und die Ströme
7
Berechnen Sie die Leistungswerte an den Widerständen R1 bis R6 und bestimmen Sie die Bemessungsleistungen dieser Widerstände ( 5 25 °C).
8
Tragen Sie alle Strom-, Spannungs- und Leistungswerte in Tabelle 2 ein.
5
und
6.
Tabelle 2: Zusammenstellung der Ergebnisse
Werte an:
R
R1
R2
R3
R4
R5
R6
U in V
in mA
P in mW
Pmax in W
9
10
Die Spannung U sinkt auf 50 %. Welche Leistung nimmt dann die Schaltung auf?
Der Widerstand R3 soll aus CuNi 44 mit 0,15 mm Durchmesser gewickelt werden. Wie lang muss der
Widerstandsdraht sein ( 5 2,0 m / n · MM2)?
7