Testat zu Versuch 1 – Variante 11 – WS13/14

Testat zu Versuch 1 – Variante 11 – WS13/14
Name:
1.
Vorname:
Matrikel.-Nr.:
Gegeben ist das folgende Widerstandsnetzwerk. Die Quelle U1 sei ideal.
a)
Welchen Strom muss die Quelle U1 bei einem Kurzschluss der Klemmen K1 und K2 liefern?
2 Punkte
b)
Fassen Sie das Widerstandsnetzwerk zu einer Ersatzspannungsquelle zusammen und
bestimmen Sie U0, Ri und Ik.
3 Punkte
c) Zeichnen Sie die Kennlinie der Ersatzspannungsquelle in das nachfolgende Diagramm ein.
Beschriften Sie die Achsen und verwenden Sie eine sinnvolle Skalierung.
2 Punkte
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
d)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
An die Schaltung wird ein 50 Ω - Widerstand angeschlossen. Bestimmen Sie grafisch die
Spannung an den Klemmen und den durch die Last fließenden Strom.
1 Punkt
2. Ein pH-Sensor liefert unbelastet laut Datenblatt bei pH7 eine Ausgangsspannung von 0,250 V und
soll einen Innenwiderstand von 500 kΩ haben. Ein unerfahrener Ingenieur misst nun mit einem
Voltmeter (Ri = 2 MΩ) bei pH7 eine Spannung von 0,100 V. Verwundert über das Messergebnis bittet
er Sie um Hilfe. Berechnen Sie den Messstrom, die zu erwartende Spannungsanzeige des Voltmeters
und entscheiden Sie, ob der Sensor defekt ist.
2 Punkte
3. Sie haben mit einem Amperemeter einen Strom von 1,33 A gemessen. Das Messgerät hat eine
Messabweichung von ± (5 % + 3 Digits). Der theoretisch zu ermittelnde Wert wäre 1,523 A.
Berechnen Sie das Vertrauensintervall. Welche Rückschlüsse lassen sich in Bezug auf den
Messaufbau oder den theoretisch ermittelten Wert ziehen?
1 Punkt
4. Bestimmen Sie zur gezeigten Schaltung folgende Strom- und Spannungsteiler (je 1 Punkt):
Iq
��
=
�5
�2
=
�7
��4
=
��7 + ��2
I3
I4
��2
=
��7
5.
I2
I1
I5
I6
I7
Eine Spannungsquelle hat eine Leerlaufspannung U 0 = 15 V und einen unbekannten Innenwiderstand. Es wird ein Lastwiderstand von 8,5 Ω angeschlossen. Nun wird die Spannung an der
Last gemessen mit UL = 12 V.
a) Wie groß sind der fließende Strom und der Innenwiderstand der Quelle?
2 Punkte
b)
Es sollen 3 Widerstände mit R1 = 5 Ω, R2 = 50 Ω sowie R3 = 500 Ω an die Quelle
angeschlossen werden. Welcher der 3 Widerstände erwärmt sich am stärksten?
1 Punkt
6. Sie erhalten die Möglichkeit neue Messgeräte zu kaufen. Welche Geräte würden Sie kaufen?
(ankreuzen)
Voltmeter
Ri = 5 Ω
Ri = 50 Ω
Ri = 500 kΩ
Ri = 50 MΩ
Amperemeter
Ri = 5 Ω
Ri = 50 Ω
Ri = 500 kΩ
Ri = 50 MΩ
2 Punkte