Wechselstrom Fragen 1-60
Elektrotechnik
Elektrotechnik
Zeichnen Sie ein mögliches Zeigerdiagramm (Stromdreieck) für die nachfolgende Schaltung.
eigentlich selltis nach obina gah aber hä kb kä zzeichne
Bei welcher Schaltungsvariante kann das Leitwertdreieck Sinn machen?
Bei einer Parallelschaltung, wo die Widerstände gegeben sind.
Wie sieht das Zeigerdiagramm für die nachfolgende Schaltung aus?
Eine Serieschaltung besteht aus einem Wirkwiderstand, einer idealen Induktivität und einem idealen Kondensator. Unter welcher Bedingung ist der Scheinwiderstand dieser Schaltung am kleinsten (überlegen Sie sich die Situation anhand des Widerstandsdreiecks)?
Wenn der induktive- und kapazitive Blindwiderstand gleich gross ist, ist der \( \cos\varphi = 1\) und der Scheinwiderstand nur so gross wie der Wirkwiderstand
Wie sieht das Zeigerdiagramm für die nachfolgende Schaltung aus?
Beim nachfolgenden Diagramm sind die Verläufe von Spannung, Strom und Leistung dargestellt. Welche Art von Verbrauchern erzeugt bei der Messung ein solches Diagramm?
Wirkwiderstände wie: Heizwicklungen oder Lötkolben
Welche Leistungsart ergibt das Produkt aus den Messwerten von Spannung und Strom?
Scheinleistung S
Zu welcher Verbraucherart passt das nachfolgende Diagramm?
Induktive Verbraucher wie Motoren und Transformatoren
Aus Leistungskurve ist erkennbar, dass sich in verschiedenen Periodenabschnitten eine negative Leistung ergibt. Was bedeutet „negative Leistung“?
Negative Leistung bedeutet, dass der Verbraucher Energie zurück ins Netz speist.
Welche Verbraucher können Energie in das Netz zurückspeisen?
Induktive- und kapazitive Verbraucher
Warum ist der Momentanwert der Scheinleistung immer Null, wenn entweder die Spannung oder der Strom den Nulldurchgang hat?
Die Scheinleistung berechnet sich aus dem Produkt von Strom und Spannung. Ist einer der beiden Momentanwerte gleich Null, so ergibt dies auch bei der momentanen Scheinleistung Null.
Welche Leistung nimmt ein idealer Kondensator auf?
keine
Wie lassen sich anhand des Leistungsdreiecks der Leistungsfaktor und der Blindfaktor berechnen?
Leistungsfaktor: \(\cos\varphi = \frac{P}{S}\)
Blindfaktor: \(\sin \varphi = \frac{Q}{S} \quad\)
Was versteht man unter dem Begriff „Kompensation“?
Ausgleichen der induktiven Blindleistung durch kapazitive Blindleistung.
Was versteht man unter Einzelkompensation?
Der Kompensationskondensator ist direkt an den Verbraucher geschaltet.
Was versteht man unter Gruppenkompensation?
Eine Gruppe von Verbrauchern hat eine gemeinsame Kompensationsanlage
Erklären Sie den Ausdruck Zentralkompensation.
Durch einen Blindleistungsregler werden nur so viele Kondensatoren eingeschaltet, wie gerade nötig sind.
Warum wird kompensiert? Was will man durch Kompensation erreichen?
Durch Kompensation wird die Stromstärke in der Zuleitung verringert aber die Wirkleistung bleibt gleich
Man möchte Energieübertragungseinrichtungen entlasten
Warum wird nicht voll, d.h. auf auf \(cosφ = 1\) kompensiert?
Da es bei kleinen Abweichungen Kapazitiv werden kann
Welchen Leistungsfaktor strebt man bei der Kompensation an?
0,9-0,95 (induktiv)
Welche wesentlichen Vorteile hat ein Wechselstromnetz gegenüber einem Gleichstromnetz?
Sie ist transformierbar und lässt sich besser schalten
Erklären Sie, warum bei einer stehenden Leiterschleife in einem Magnetfeld keine Spannung induziert wird.
Der Magnetische Fluss muss verändert werden, das geht nur wenn sich die Leiterschleife gleichmässig dreht.
Welche Werte unterscheiden wir bei der Sinusschwingung einer Wechselspannung?
Wie berechnet sich der Momentanwert u einer sinusförmigen Wechselspannung, wenn der Scheitelwert und der Winkel bekannt sind?
\(u = \hat{u} \cdot \sin \varphi\)
Was bedeutet der Begriff Frequenz im Zusammenhang mit einer sinusförmigen Wechselspannung?
Die Frequenz gibt die Anzahl Perioden während einer Sekunde an.
Was bedeutet der Begriff Periodendauer im Zusammenhang mit einer sinusförmigen Wechselspannung?
Die Periodendauer gibt die Zeitdauer einer Periode an
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
Wie kann bei einem Einphasengenerator die Frequenz der erzeugten Wechselspannung berechnet werden, wenn die Polpaarzahl p und die Drehzahl n [1/min] bekannt sind?
Polpaarzahl x Drehzahl = Frequenz
Wie ist die Kreisfrequenz definiert?
\(\omega = 2\pi \cdot f\)
Was gibt der Effektivwert eines Wechselstromes an? Welcher Zusammenhang besteht mit einem Gleichstrom?
Der Effektivwert zeigt den leistungsmässigen Effekt des Wechselstroms, er ist gleich gross wie ein Gleichstrom mit derselben Wärmewirkung.
Welchen Wert können Sie bei einem Multimeter bei der Spannungs- bzw. Strommessung ablesen?
Den Effektivwert
Um welchen Faktor unterscheiden sich der Effektiv- und der Scheitelwert bei einem sinusförmigen Wechselstrom?
\(î = \sqrt{2} \cdot I ; \quad û = \sqrt{2} \cdot u\)
Ein Glühlämpchen ist an eine Gleichspannungsquelle von 12 V angeschlossen. Wie gross muss der eingezeichnete Wechselspannungswert sein, damit das Lämpchen gleich hell leuchtet?
\(12V \cdot \sqrt{2} = 16,97V\)
Was sind Wirkwiderstände?
Wirkwiderstände haben bei Gleich- und Wechselspannung den gleichen Widerstandswert
Nennen Sie einige Verbraucher aus der Praxis, die das Verhalten von Wirkwiderständen haben.
Heizwicklungen in Kochfeldern, Wassererwärmer, Lötkolben, (Glühlämpchen)
Wie verhalten sich Spannung und Strom bei einem Wirkwiderstand?
Sie sind in Phase
Umschreiben Sie den Begriff „in Phase“.
Es fliesst immer dann ein Strom, wenn der Momentanwert der Spannung nicht Null ist.
Was passiert mit dem Widerstand einer Spule, wenn sie einmal an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen wird und einmal an eine Wechselspannungsquelle?
Bei der Wechselspannung hat die Spule einen höheren Widerstand
Wie nennt sich der Widerstand, der aus den Messwerten von Wechselspannung und Wechselstrom ermittelt wird?
Scheinwiderstand Z
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Eine Serieschaltung besteht aus einem Wirkwiderstand, einer idealen Induktivität und einem idealen Kondensator. Unter welcher Bedingung ist der Scheinwiderstand dieser Schaltung am kleinsten (überlegen Sie sich die Situation anhand des Widerstandsdreiecks)?
Wenn der induktive- und kapazitive Blindwiderstand gleich gross ist, ist der \( \cos\varphi = 1\) und der Scheinwiderstand nur so gross wie der Wirkwiderstand
Wie sieht das Zeigerdiagramm für die nachfolgende Schaltung aus?
Beim nachfolgenden Diagramm sind die Verläufe von Spannung, Strom und Leistung dargestellt. Welche Art von Verbrauchern erzeugt bei der Messung ein solches Diagramm?
Wirkwiderstände wie: Heizwicklungen oder Lötkolben
Welche Leistungsart ergibt das Produkt aus den Messwerten von Spannung und Strom?
Scheinleistung S
Zu welcher Verbraucherart passt das nachfolgende Diagramm?
Induktive Verbraucher wie Motoren und Transformatoren
Aus Leistungskurve ist erkennbar, dass sich in verschiedenen Periodenabschnitten eine negative Leistung ergibt. Was bedeutet „negative Leistung“?
Negative Leistung bedeutet, dass der Verbraucher Energie zurück ins Netz speist.
Welche Verbraucher können Energie in das Netz zurückspeisen?
Induktive- und kapazitive Verbraucher
Warum ist der Momentanwert der Scheinleistung immer Null, wenn entweder die Spannung oder der Strom den Nulldurchgang hat?
Die Scheinleistung berechnet sich aus dem Produkt von Strom und Spannung. Ist einer der beiden Momentanwerte gleich Null, so ergibt dies auch bei der momentanen Scheinleistung Null.
Welche Leistung nimmt ein idealer Kondensator auf?
keine
Wie lassen sich anhand des Leistungsdreiecks der Leistungsfaktor und der Blindfaktor berechnen?
Leistungsfaktor: \(\cos\varphi = \frac{P}{S}\)
Blindfaktor: \(\sin \varphi = \frac{Q}{S} \quad\)
Was versteht man unter dem Begriff „Kompensation“?
Ausgleichen der induktiven Blindleistung durch kapazitive Blindleistung.
Was versteht man unter Einzelkompensation?
Der Kompensationskondensator ist direkt an den Verbraucher geschaltet.
Was versteht man unter Gruppenkompensation?
Eine Gruppe von Verbrauchern hat eine gemeinsame Kompensationsanlage
Erklären Sie den Ausdruck Zentralkompensation.
Durch einen Blindleistungsregler werden nur so viele Kondensatoren eingeschaltet, wie gerade nötig sind.
Warum wird kompensiert? Was will man durch Kompensation erreichen?
Durch Kompensation wird die Stromstärke in der Zuleitung verringert aber die Wirkleistung bleibt gleich
Man möchte Energieübertragungseinrichtungen entlasten
Warum wird nicht voll, d.h. auf auf \(cosφ = 1\) kompensiert?
Da es bei kleinen Abweichungen Kapazitiv werden kann
Welchen Leistungsfaktor strebt man bei der Kompensation an?
0,9-0,95 (induktiv)
