Arbeitsblatt: Elektrisches Feld

Elektrotechnik Klausur vom 18. Oktober 2013 Klassen AU12c d Dauer: 50 Min. (viel Erfolg) Max. Punktzahl: 53 Erreichte Punktzahl: ) Name: Klasse: Nr Aufgabe Ist- Pkte Max. Pkte Aufgabe 1 Von welchen Grössen hängt die elektrische Feldstärke beim Plattenkondensator ab? 2 Antwort 1 Aufgabe 2 Nennen Sie 3 Beispiele für die Anwendung der Kraftwirkung des elektrischen Feldes? 3 Antwort 2 Aufgabe 3 In einem homogenen elektrischen Feld mit der Feldstärke E 2.5 kV/m wirkt auf einen Körper eine Kraft von 50N. Bestimmen Sie die Ladung des Körpers. 4 Antwort 3 Aufgabe 4 und Antwort 4 a) Rechnen Sie um: 1) 2 kVcm kVmm 2) 5 Vm Vmm 3) 7 mVm Vdm b) Einheiten der Kapazität (Darstellung in Potenzen) 1) 1 Mikrofarad 2) 1 Picofarad 3) 1 Nanofarad c) Tragen Sie die Formelzeichen und Einheiten ein. Formel-zeichen Einheit Bsp Fläche m2 1) Spannung 2) Strom 3) Kapazität des Kondensators 4) Gesamtladung des Kondensators 5) Elektrische Feldstärke 6) Zeitkonstante 7) Zeit 8) Momentanwert des Ladestromes 9) Kraft auf die Ladung 15 Aufgabe 5 Welchen Verlauf haben elektrische Feldlinien? 2 Antwort 5 Aufgabe 6 Ein Wickelkondensator besteht aus zwei Aluminiumfolien von je 25m Länge und 5cm Breite. Als Dielektrikum wird Polyester (r 3,3) von je 0,1mm Dicke verwendet. Berechnen Sie die Kapazität. 4 Antwort 6 Aufgabe 7 Wie können elektrische Felder abgeschirmt werden? 2 Antwort 7 Aufgabe 8 Folgend abgebildet ist die Spannung direkt nach dem Gleichrichter (blau) sowie die Spannung UB (rot). Beschreiben Sie in eigenen Worten die Funktionsweise des Netzteils und insbesondere den Zweck und die Funktion des Kondensators! 4 Antwort 8 Aufgabe 9 Der Kondensator findet in der Praxis zahlreiche Anwendungen mit unterschiedlichsten Aufgaben, die aber alle auf den „Hauptzweck zurückzuführen sind: das Speichern von elektrischer Ladung. Ladung beinhaltet Energie und bewirkt eine Spannung. Die wichtigsten Anwendungen sind: (mind. 6) 6 Antwort 9 1. 2. . 3. . 4. . 5. . 6. Aufgabe 10 Beschreiben Sie in eigenen Worten die Funktionsweise eines RC-Löschgliedes! 3 Antwort 10 Aufgabe 11 Bei einer RC-Schaltung beträgt Io 100mA und 1ms. Berechnen Sie den Entladestrom nach 5ms. 2 Antwort 11 Aufgabe 12 Ein Widerstand 240k und ein Kondensator 33nF werden in Reihe an eine Gleichspannung von 65 geschaltet. Berechnen Sie a) Die Anfangsstromstärke b) Die Zeitkonstante c) Die Ladezeit d) Die Ladestromstärke 5ms nach Ladebeginn 8 Antwort 12