Lösungen Elektrotechnik (April 2017)

Unser Aufgabenautor Pascal Canova liefert sein neues Praxishandbuch Starkstrominstallationen ab Mai 2017 aus. Gerne weisen wir an dieser Stelle darauf hin:

Leider ist bei der Drucklegung etwas schief gelaufen: Aus Versehen wurde der Titel in der Aufgabensammlung April 2017 mit «Erweiterte Fachtechnik» statt «Elektrotechnik» gesetzt. Dies ist allen Augenpaaren entgangen, die die Aufgabensammlung gegengelesen haben. Wir möchten uns ausdrücklich für diesen Fehler entschuldigen!

Aufgabe 1

Aufgabe 2

a) Der Widerstandswert muss auf ¼ reduziert werden.
b) Der Widerstandswert muss um den Faktor 1.5 erhöht werden.

Aufgabe 3

a) Die Ausgangsspannung UA entspricht der Ausgangsspannung UA0 im Leerlauf → RL = ∞Ω.

b)

c) Bei einer Ausgangsspannung UA von 0 V liegt ein Kurzschluss vor
→ RL = 0Ω.

Aufgabe 4

Aufgabe 5

Aufgabe 6

Aufgabe 7

Aufgabe 8

  • Durch Messen des ohmschen Widerstandes mit z.B. einer Messbrücke und nachträglicher Berechnung
    RMessung = RLeitung → l = RLeitung ⋅ A /  (ρ ⋅ 2)
  • Durch Belasten des Stromkreises mit einer bekannten Last (Ohm’scher Widerstand) und Ermitteln des eintretenden Spannungsfalls. Danach lässt sich die Länge ebenfalls berechnen.
    ΔU=U1 - U2 → RLeitung = ΔU / I → l = RLeitung ⋅ A / (ρ ⋅ 2)

Aufgabe 9

Aufgabe 10

Aufgabe 11

R: Der ohmsche Widerstand steigt wegen dem Skineffekt.
Die Ladungsträger werden an den Leiterrand gedrängt, was zu einer Leiterflächenreduktion und
somit einer Widerstandszunahme führt.

↑R = ρ ⋅  l / A↓

XL: Der Widerstand steigt mit steigender Frequenz: ↑XL = 2 ⋅ π ⋅ ↑f ⋅ L

XC: Der Widerstand sinkt mit steigender Frequenz: ↓XC = 1 / (2 ⋅ π ⋅ ↑f ⋅ C)

Die Schaltung wirkt induktiv.

Aufgabe 12

Ein Transformator besteht aus Wirk- und induktiven Blindwiderständen. Der einsetzende Einschaltstrom wird durch diese Widerstände begrenzt. Hat die Netzspannung im Einschaltzeitpunkt des Transformators genau 0 V und das Eisen einen Restmagnetismus in selber Richtung wie das einsetzende Magnetfeld, wird das Eisen schnell gesättigt sein. Um die erforderliche Gegenspannung zu induzieren braucht es jetzt einen sehr grossen Magnetisierungsstrom. Der Einschaltstrom kann dabei mehr als das 10-fache des Nennstromes betragen. Für die Wahl der vorgeschalteten Schutzeinrichtung muss dies entsprechend berücksichtigt werden.

Aufgabe 13

Aufgabe 14

Aufgabe 15

PDreieck = 3 ⋅ PStern = 3 ⋅ 5.311 kW = 15.933 kW (15.87 kW)

Aufgabe 16

Aufgabe 17

Aufgabe 18