Installationsplanung
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BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEURE/IN Technologische Grundlagen Name: _________________________ Klasse: ___________ Gruppe: ___________ Datum: ___________ Selbsteinschätzung: ___________ (obligatorisch) PRÜFUNG TG331 Punkte: ______ / ______ Ausgabe: 11. April 2017 Note: Minimum/ Klassenschnitt/Maximalnote: _______ _______ Für alle Berechnungsaufgaben sind - die Formelgleichungen, - Wertegleichungen und - die entsprechenden Einheiten aufzuschreiben. Ist eine Skizze vorhanden sind nur die fehlenden Angaben in dieser zu ergänzen. Resultate sind doppelt zu unterstreichen. Für die Bearbeitung steht eine Zeit von 60 Minuten zur Verfügung. Für 40 Punkte erhalten Sie die Note 6. Für fehlende Angaben werden entsprechende Abzuge gemacht. www.ibn.ch Wir haben das doch im Unterricht durchgenommen. Jetzt sollte doch der Erfolg ein stetiger Begleiter sein! Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 1 Seite 2 TG331 Frage Punkte 5 Mechanik: Geschwindigkeit Ein Fussgänger legt eine Strecke von Gruppe A: Gruppe B: 24 km von A nach B in 8 Stunden zurück. 12 km von A nach B in 2 Stunden zurück. a) Wie gross ist seine Durchschnittsgeschwindigkeit in km/h und in m/s? b) Zeichnen Sie des V-t-Diagramm und das s-t-Diagramm für den vorliegenden Fall. Die Achsen sind richtig zu beschriften und der grafische Verlauf ist einzuzeichnen. v s [m/s] [km] 0 t 0 ww.ibn.ch [s] 0 t 0 [h] Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 2 Seite 3 TG331 Frage Punkte 5 Grundlagen Geometrie: Fläche, Volumen Ein Warmwassererwärmer von Gruppe A: Gruppe B: 600 Liter ist 2,3 m hoch. 500 Liter ist 2,1 m hoch. a) Welche zylindrische Grundfläche in m 2, dm2 und cm2 hat dieser Boiler? Jede Umrechnung ist mit der Formel und den exakten umgerechneten Werten darzustellen. b) Zeichnen Sie den Zylinder Massstäblich und schreiben Sie die wichtigsten Formeln zur Körperberechnung auf (Volumen, Oberfläche, Fläche). Skizze Zylinder Massstab: ww.ibn.ch Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 3 Seite 4 TG331 Frage Punkte Gruppe A: Grundlagen Elektrotechnik: Serie- und Parallelschaltung von Widerständen R1 R2 5 R1 20 R2 30 R3 R4 R3 45 R4 55 U 230V Bestimmen Sie aus den Schaltungsangaben a) den Gesamtwiderstand und b) den Gesamtstrom. ww.ibn.ch Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 3 Seite 5 TG331 Frage Punkte Gruppe B: Grundlagen Elektrotechnik: Serie- und Parallelschaltung von Widerständen R1 R2 R3 5 R1 20 R2 30 R3 45 R4 R4 55 U 230V Bestimmen Sie aus den Schaltungsangaben c) den Gesamtwiderstand und d) den Gesamtstrom. ww.ibn.ch Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 4 Seite 6 TG331 Frage Punkte Gruppe A Grundlagen Elektrotechnik: Parallelschaltung von Widerständen 5 Drei Widerstände von R1=421, R2=320 und RX sind nebeneinander geschaltet. Der Gesamtwiderstand der Schaltung beträgt 662. Wieviel Ohm besitzt der Widerstand RX ? Schaltungsskizze: R1 R2 ww.ibn.ch RX Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 4 Seite 7 TG331 Frage Punkte 5 Gruppe B Grundlagen Elektrotechnik: Parallelschaltung von Widerständen Drei Widerstände von 420, 320 und RX sind nebeneinander geschaltet. Der Gesamtwiderstand der Schaltung beträgt 122. Wieviel Ohm besitzt der Widerstand RX ? Schaltungsskizze: R1 ww.ibn.ch R2 RX Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 5 Seite 8 TG331 Frage Punkte 5 Mathematik: Trigonometrie In einem rechtwinkligen Dreieck ist die Seite a= 10 m lang und der Winkel 60 . die Seite a= 10 m lang und der Winkel 45 Gruppe A: Gruppe B: Bestimmen Sie die fehlenden Seiten rechnerisch und grafisch. Beschriften Sie den Einheitskreis korrekt. Massstab: 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0 ww.ibn.ch 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 6 Seite 9 TG331 Frage Punkte 5 Mechanik: Kräfteberechnung Gruppe A Welche Kraft F2 wirkt am Balken, wenn die Last m1 100kg und die Kraft l FA 2000 N beträgt mit der der Balken l1 l2 l3 gehalten wird? M FA F2 ( M ist der Drehpunkt) F1 l1 80 cm ; l2 20 cm ; l3 100 cm Gruppe B Welche Kraft F1 wirkt am Balken, wenn die Last m2 100kg und die Kraft l FA 2000 N beträgt mit der der Balken l1 l2 l3 gehalten wird? M FA F2 ( M ist der Drehpunkt) F1 l1 80 cm ; l2 20 cm ; l3 100 cm ww.ibn.ch Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 7 Frage Punkte Wärmelehre: Boilerberechnung Ein Warmwassererwärmer von Gruppe A Gruppe B Seite 10 TG331 200 Liter soll in 4 Stunden 400 Liter soll in 8 Stunden um 53,9 °C aufgeheitzt werden [ c 4 ,19 kJ /( kg C ) ]. 5 Skizze Bonus 1 Punkt a) Welche Wärmeenergie in kJ und kWh muss dafür aufgewendet werden? b) Welche elektrische Energie bei einem Wirkungsgrad von 98% muss zugeführt werden? c) Welche Leistung haben die gesamten Heizelemente? d) Welchen Widerstand hat ein Heizelement, wenn parallel zur Netzspannung von 400V - zwei Seriewiderstände und ein Widerstand separat dazugeschaltet ist (Skizze und Berechnung sind Bonus). ww.ibn.ch Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Punkte Chemische Spannungsquellen: Serieschaltung + 8 Frage ET 12V R iT RiT 1 a) die Leerlaufspannung U 0 der Batterie. b) die gesamte Stromstärke I . c) die Klemmenspannung der Batterie. d) die Spannung am Verbraucher. e) Der Kurzschlussstrom I K bei Klemmenkurzschluss ( Ra 0 ) ist zu berechnen. f) Die Werte sind in der Grafik einzutragen damit die Batteriekennlinie entsteht. g) In der Batteriekennlinie ist der aktuelle Belastungsfall ( Ra ) einzutragen. Ra 19 I Gruppe B: RiT 2 Ra Ra 18 Grafische Lösung Batteriekennlinie mit Belastungsverlauf (Aufgabe f und g): [V ] U 5 Für die gegebene Schaltung sind zu bestimmen: Gruppe A: - Pos Seite 11 TG331 14 12 10 8,0 6,0 4,0 2,0 I 0 0 ww.ibn.ch [ A] Version 2 11. April 2017 BERUFSFACHSCHULE ELEKTROINSTALLATEUR/IN TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Pos 9 Seite 12 TG331 Frage Punkte Energie der Lage: Pumpe eines Wasserreservoirs Zur Wasserversorgung eines Dorfes müssen pro Tag 300 m3 Wasser 40 m hoch gepumpt werden. Welche Arbeit muss die Pumpe in kWh verrichten? Was kostet pro Jahr (18 Rp./kWh, 365Tage) das Pumpen ( 81,75% ) des Wassers? Welche Leistung muss der Motor der Pumpe aufweisen, wenn die Wassermenge in 8 Stunden in das Reservoir gepumpt werden muss? ww.ibn.ch 5 Bonus Version 2 11. April 2017
