3.0-3.56
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Wie berechnet sich der Gesamtstrom I, wenn der Wirkstrom Iw und der kapazitive Blindstrom Ibc bekannt ist?
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Bei welcher Schaltungsvariante kann das Leitwertdreieck Sinn machen?
Bei der Parallelschaltung. Bei einer Parallelschaltung verhalten sich die Ströme porportional zu den entsprechenden Leitwerten. Aus diesem Grund gibt es analog zum Widerstandsdreieck auch ein Leiterdreieck.
Wie sieht das Zeigerdiagramm für die nachfolgende Schaltung aus?
Bild
Beim nachfolgenden Diagramm sind die Verläufe von Spannung, Strom und Leistung dargestellt. Welche Art von Verbrauchern erzeugt bei der Messung ein solches Diagramm?
Wirkwiderstände (z.B Heizwicklung)
Die dargestellte Leistungskurve zeigt die aufgenommene Wirkleistung.
In der positiven und der negativen Halbwelle von Spannung und Strom ergibt sich eine positive Leistung.
Welche Leistungsart ergibt das Produkt aus den Messwerten von Spannung und Strom?
Scheinleistung S
Zu welcher Verbraucherart passt das nachfolgende Diagramm?
Zu einem Induktiven Verbraucher.
(Der Strom ist gegenüber der Spannung nacheilend.)
Aus der oberen Leistungskurve ist erkennbar, dass sich in verschiedenen Periodenabschnitten eine negative Leistung ergibt . Was bedeutet negative Leistung?
In diesen Abschnitten ist der Energiefluss vom Verbraucher zur Quelle.
Welche Verbraucher können Energie in das Netz zurückspeisen?
induktive und kapazitive Verbraucher.
Warum ist der Momentanwert der Scheinleistung immer Null, wenn entwerder die Spannung oder der Strom den Nulldurchgang hat?
Die Scheinleistung berechnet sich aus dem Produkt von u und i. Ist einer der beiden Momentanwerte gleich Null, so ergibt dies auch für die momentane Scheinleistung den Wert Null.
Welche Leistung nimmt ein idealer Kondensator auf?
Kapazitive Blindleistung.
Zeichnen sie ein Leistungsdreieck und bezeichnen sie die einzelnen Grössen und Einheiten.
Bild.
Wie lassen sich anhand des Leistungsdreiecks der Leistungsfaktor und der Blindfaktor berechnen?
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Was versteht man unter dem Begriff Kompensation?
Das Ausgleichen der induktiven Blindleistung QL durch kapazitive Blindleistung Qc nennt man Kompensieren oder Leistungsfaktorverbesserung.
Warum wird kompensiert? Was will man durch Kompensieren erreichen?
Der hohe Blindstrom belastet Generatoren, Transformatoren und Leitungen, verichtet aber im Verbraucher keine Arbeit.
Man möchte die Energieübertragungseinrichtungen entlasten.
Was vesteht man unter Einzelkompensation?
Bei dieser Kompensationsart sind die Kompensationskondensatoren direkt an den Verbraucher geschaltet (z.B bei einem Motor)
Was versteht man unter Gruppenkompensation?
Bei der Gruppenkompensation hat eine Gruppe von Verbrauchern eine gemeinsame Kompensationsanlage.
Erklären sie den Ausdruck Zentralkompensation.
Bei der Zentralkompensation werden durch einen Blindleistungsregler jeweils nur so viele Kondensatoren eingeschaltet, wie gerade nötig sind. Zentralkompensationsanlagen werden für die Kompensation von ganzen Firmen erstellt.
Warum wird nicht voll d.h. auf cosphi=1 Kompensiert?
Die Blindströme erreichen ein Vielfaches des Gesamtstromes (Stromresonanz)
Welchen Leistungsfaktor strebt man bei der Kompensation an?
0.9 bis 0.95 (induktiv)
Warum sollte nicht in den kapazitiven Bereich kompensiert werden?
Es würden hohe Kapazitäten bei den Kondensatoren benötigt und dies ist unwirtschaftlich und bringt keine Verbesserung gegenüber dem gleichen induktiven Leistungsfaktor. Zudem könnte durch das Zuschalten eines induktiven Verbrauchers eine Stromresonanz auftreten.
Welche wesentlichen Vorteile hat ein Wechselstromnetz gegenüber einem Gleichstromnetz?
- Es ist transformierbar
- Sie lassen sich besser schalten
Erklären sie warum bei stehender Leiterschleife in einem Magnetfeld keine Spannung induziert wird.
Für die Leiterschleife findet keine Flussänderung statt bzw. es werden keine Feldlinien geschnitten und deshalb wird auch keine Spannung induziert.
Welche werte unterscheiden wir bei der Sinusschwingung einer Wechselspannung?
Momentanwerte, jeder Wert auf der Sinuskurve.
Scheitelwerte ( auch Maximalwert oder Amplitude gennant)
Effektivwerte
Wie berechnet sich der Momentanwert u, wenn der Scheitelwert und der Winkel bekannt ist?
Bild
Was bedeutet der Begriff Frequenz im Zusammenhang mit einer Sinusförmigen Wechselspannung?
Die Frequenz gibt die Anzahl Perioden während 1s an (Häufigkeit)
Was bedeutet der Begriff Periodendauer im Zusammenhang mit einer sinusförmigen Wechselspannung?
Die Zeitdauer einer Periode bzw. einer Sinuskurve.
Welche Einheit hat die Frequenz?
Hertz (HZ, 1/s)
Welcher zusammenhang besteht zwischen der Frequenz und der Periodendauer?
Die Frequenz ist der Kehrwert der Periodendauer. Die Frequenz ist umso grösser, je kleiner die Periodendauer ist
Wie kann bei einem Einphasengenerator die Frequenz der erzeugten Wechselspannung berechnet werden, wenn die Polpaarzahl p und die Drehzahl n (1/min) bekannt sind?
Bild
Wie ist die Kreisfrequenz definiert?
Bild
Was gibt der Effektivwert eines Wechselstromes an? Welcher zusammenhang besteht mit einem Gleichstromkreises?
Bild
Um welchen Faktor unterscheiden sich die Effektiv- und der Scheiterlwert bei einem Sinusförmigen Wechselstrom?
Bild
Ein Glühlämpchen ist an eine Gleichspannungsquelle von 12 V angeschlossen. Wie gross muss der eingezeichnete Wechselspannungswert sein, damit das Lämpchen gleich hell leuchtet?
Bild
Was sind Wirkwiderstände?
Widerstände, die im Wechselstromkreis den gleichen Widerstandswert haben wie Gleichstromkreis, nennt man Wirkwiderstände.
Nennen sie einige Verbraucher aus der Praxis, die das Verhalten von Wirkwiderständen haben.
Heizwicklungen in Kochplatten, Wasserwärmer, Lötkolben, Glühlampen
Wie verhalten sich Spannung und Strom bei einem Wirkwiderstand?
Bei Wirkwiderständen sind Spannung und Strom in Phase.
Umschreiben sie den Begriff in Phase.
Im Zeigerdiagramm zeigen die Spannungs- und Stromvektoren in die gleiche Richtung.
Im Liniendiagramm sind die Nullstellen und Scheitelwerte je zu gleichen Zeit.
Wass passiert mit dem Widerstand einer Spule, wenn sie einmal an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen wird und einmal an eine Wechselspannungsquelle?
An Wechselspannung ist der Widerstand an der gleichen Spule wesentlich grösser
Wie nennt sich der Widerstand, der aus den Messwerten von Wechselspannung und Wechselstrom ermittelt wird?
Den Widerstand nennt man Scheinwiderstand oder Impendanz.
wie lautet das Ohmnische Gesetz in allgemeiner Form?
Bild
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Welche wesentlichen Vorteile hat ein Wechselstromnetz gegenüber einem Gleichstromnetz?
- Es ist transformierbar
- Sie lassen sich besser schalten
Erklären sie warum bei stehender Leiterschleife in einem Magnetfeld keine Spannung induziert wird.
Für die Leiterschleife findet keine Flussänderung statt bzw. es werden keine Feldlinien geschnitten und deshalb wird auch keine Spannung induziert.
Welche werte unterscheiden wir bei der Sinusschwingung einer Wechselspannung?
Momentanwerte, jeder Wert auf der Sinuskurve.
Scheitelwerte ( auch Maximalwert oder Amplitude gennant)
Effektivwerte
Wie berechnet sich der Momentanwert u, wenn der Scheitelwert und der Winkel bekannt ist?
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Was bedeutet der Begriff Frequenz im Zusammenhang mit einer Sinusförmigen Wechselspannung?
Die Frequenz gibt die Anzahl Perioden während 1s an (Häufigkeit)
Was bedeutet der Begriff Periodendauer im Zusammenhang mit einer sinusförmigen Wechselspannung?
Die Zeitdauer einer Periode bzw. einer Sinuskurve.
Welche Einheit hat die Frequenz?
Hertz (HZ, 1/s)
Welcher zusammenhang besteht zwischen der Frequenz und der Periodendauer?
Die Frequenz ist der Kehrwert der Periodendauer. Die Frequenz ist umso grösser, je kleiner die Periodendauer ist
Wie kann bei einem Einphasengenerator die Frequenz der erzeugten Wechselspannung berechnet werden, wenn die Polpaarzahl p und die Drehzahl n (1/min) bekannt sind?
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Wie ist die Kreisfrequenz definiert?
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Was gibt der Effektivwert eines Wechselstromes an? Welcher zusammenhang besteht mit einem Gleichstromkreises?
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Um welchen Faktor unterscheiden sich die Effektiv- und der Scheiterlwert bei einem Sinusförmigen Wechselstrom?
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Ein Glühlämpchen ist an eine Gleichspannungsquelle von 12 V angeschlossen. Wie gross muss der eingezeichnete Wechselspannungswert sein, damit das Lämpchen gleich hell leuchtet?
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Was sind Wirkwiderstände?
Widerstände, die im Wechselstromkreis den gleichen Widerstandswert haben wie Gleichstromkreis, nennt man Wirkwiderstände.
Nennen sie einige Verbraucher aus der Praxis, die das Verhalten von Wirkwiderständen haben.
Heizwicklungen in Kochplatten, Wasserwärmer, Lötkolben, Glühlampen
Wie verhalten sich Spannung und Strom bei einem Wirkwiderstand?
Bei Wirkwiderständen sind Spannung und Strom in Phase.
Umschreiben sie den Begriff in Phase.
Im Zeigerdiagramm zeigen die Spannungs- und Stromvektoren in die gleiche Richtung.
Im Liniendiagramm sind die Nullstellen und Scheitelwerte je zu gleichen Zeit.
Wass passiert mit dem Widerstand einer Spule, wenn sie einmal an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen wird und einmal an eine Wechselspannungsquelle?
An Wechselspannung ist der Widerstand an der gleichen Spule wesentlich grösser
Wie nennt sich der Widerstand, der aus den Messwerten von Wechselspannung und Wechselstrom ermittelt wird?
Den Widerstand nennt man Scheinwiderstand oder Impendanz.
wie lautet das Ohmnische Gesetz in allgemeiner Form?
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Warum zeigt das Ohmmeter bei einer Spule den Wirk- und nicht den Scheinwiderstand an?
Das Ohmmeter misst mit einer Gleichspannung.
Welcher Phasenverschiebungswinkel phi liegt zwischen der angelegten Spannung und dem Strom bei einer reinen Induktivität?
Die Phasenverschiebung beträgt 90°
Was ist bei einer Induktivität stets nacheilend?
Bei einer reinen Induktivität eilt der Wechselstrom der angelegten Spannung um 90° nach.
Bei Induktivitäten tun die Ströme sich verspätten.
Wann ist der induktive Blindwiderstand einer Spule besonders gross?
Der induktive Blindwiderstand einer Spule ist umso grösser, je grösser Induktivität und Frequenz sind
Wie berechnet sich der induktive Blindwiderstand XL?
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Können reine Induktivitäten hergestellt werden?
Reine Induktive Blindwiderstände lassen sich praktisch nicht herstellen, da für die Herstellung einer Spule immer ein Draht um einen Körper gewickelt werden muss. Deshalb hat eine Spule nebst dem Induktiven Blindwiderstand immer auch einen Wirkwiderstand.
Wie sieht das Ersatzschaltbild einer Spule aus? Geben sie die Spannungspfleile an.
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Geben sie ein mögliches Spannungsdreieck für eine induktive Schaltung an.
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Wie kann aus einer Wirk- und Blindspannung die Gesamtspannung einer Schaltung berechnet werden?
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Wie verhalten sich a) der Wirkwiderstand und b) der induktive Blindwiderstand einer Spule, wenn an der angeschlossenen Wechselspannungsquelle die Frequenz erhöht wird?
a) der Wirkwiderstand bleibt gleich
b) der Induktive Blindwiderstand wird grösser
Warum wird eine Schützspule für 230V-Wechselspannung bei einem irtümlichen Anschluss an 220V-Geichspannung unzulässig heiss und schlussendlich zerstört?
Beim DC-Betrieb ist nur der Wirkwiderstand R wirksam (XL gibt es bei DC nicht) Da dieser wesentlich kleiner ist als der Scheinwiderstand, fliesst ein viel grösserer Strom und die Stromdichte wird zu gross. Die Spule wird thermisch überlastet.
Welchen zusammenhang gibt es zwischen Spannungs- und Widerstandsdreieck, wenn beides für die gleiche Serieschaltung gezeichnet werden soll?
Der Widerstandsdreieck und das Spannungsdreieck einer Serieschaltung sind ähnlich, d.h. gleich liegende Seiten stehen im gleichen Verhältnis.
Wozu passt das nachfolgende Zeigerdiagramm?
Zu einem Kondensator.
Bei einem idealen Kondensator eilt der Wechselstrom der angelegten Spannung um 90° voraus.
Wann ist der kapazitive Blindwiderstand eines Kondensators klein?
Der kapazitive Blindwiderstand eines Kondensators ist umso kleiner, je grösser die Kapazität und Frequenz (Kreisfrequenz) sind.
Wie berechnet sich der kapazitive Blindwiderstand eines Kondensators?
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Zeichnen sie ein mögliches Zeigerdiagramm (Stromdreieck) für die nachfolgende Schaltung.
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Wie berechnet sich der Gesamtstrom I, wenn der Wirkstrom Iw und der kapazitive Blindstrom Ibc bekannt ist?
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Bei welcher Schaltungsvariante kann das Leitwertdreieck Sinn machen?
Bei der Parallelschaltung. Bei einer Parallelschaltung verhalten sich die Ströme porportional zu den entsprechenden Leitwerten. Aus diesem Grund gibt es analog zum Widerstandsdreieck auch ein Leiterdreieck.
Wie sieht das Zeigerdiagramm für die nachfolgende Schaltung aus?
Bild
Beim nachfolgenden Diagramm sind die Verläufe von Spannung, Strom und Leistung dargestellt. Welche Art von Verbrauchern erzeugt bei der Messung ein solches Diagramm?
Wirkwiderstände (z.B Heizwicklung)
Die dargestellte Leistungskurve zeigt die aufgenommene Wirkleistung.
In der positiven und der negativen Halbwelle von Spannung und Strom ergibt sich eine positive Leistung.
