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2. Auftrag f) e) d) c) b) Liniendiagramme und Widerstandsschaltungen 1. Auftrag Welches Liniendiagramm passt zu den Schaltungen a bis f? a)

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(1)

www.ibn.ch Ausgabe 5 17. April 2012 1

19

Liniendiagramme und Widerstandsschaltungen

1. Auftrag

Welches Liniendiagramm passt zu den Schaltungen a bis f?

a)

b)

c)

d)

e)

f)

2. Auftrag

Für jede Schaltung ist der Strom zu berechnen!

(2)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009 2

14

Einphasenwechselstrom:

Liniendiagramme und Widerstandsschaltungen

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden

Nachfolgend sind zu den verschiedenen Schaltungen die entsprechenden Ströme einzuzeichnen.

(Spannung höhere Amplitude). Der Scheitelwert des Gesamtstromes soll 50% der Amplitude der Spannung betra- gen (Die Maximalwerte und die Null- durchgänge sind mit Punkten exakt zu markieren).

a)

U I_TOT 100Ω

50Ω

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden

b)

U I_TOT

100Ω

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden

c)

U I_TOT

500Ω 866Ω

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden

d)

U I_TOT 50Ω

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720

P h a s e n w i n k e l [ ° ]

Amplituden

(3)

www.ibn.ch Ausgabe 5 17. April 2012

3

RE 1.373

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

Aus der gegebenen Schaltung sind zu bestimmen:

X_C U_C

U_R

R I

12A 8A

a) der Leiterstrom I, b) der Wirkstrom und c) der Blindstrom!

Zeichnen Sie das entsprechende Zeigerdiagramm.

A 42 , 14

A 12

A 8

(4)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

4

RE 1.374

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom Wie gross ist der Blindstrom I_C!

Zeichnen Sie das entsprechende Zeigerdiagramm.

X_C

R 32A

10A

IC

U_R

A 4 , 30

(5)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

5

RE 1.375

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

Eine Berechnung ergibt 6,5A Wirkstrom und 8A Blindstrom.

a) Welchen Wert muss das Amperemeter anzeigen?

b) Wie nennt man den angezeigten Strom?

A 31 , 10

(6)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

6

RE 1.376

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

In einer Leitung ist der Leiterstrom 320A, der Blindstrom 200A.

Machen Sie eine entsprechende Widerstandsschaltung, ein Vektordiagramm und ermittelb Sie den Wirkstrom!

A 8 , 249

(7)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

7

RE 1.377

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

Bei einem Verbraucher (cosϕ=0,707) wurde ein Strom von 15A festgestellt.

Machen Sie eine entsprechende Widerstandsschaltung, ein Vektordiagramm und bestimmen Sie den Wirk- und den Blindstromanteil!

A 61 , 10

(8)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

8

RE 1.378

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

Bestimmen Sie den Blindstrom einer Drosselspule, 3,2A aufnimmt und de- ren Leistungsfaktor 0,4 ist! Machen Sie eine entsprechende Widerstands- schaltung und ein massstäbliches Vektordiagramm.

A 93 , 2

Tandem- Schaltung

(9)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

9

RE 1.379

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

In einer Trafostation misst man bei 432A einen Leistungsfaktor von 0,79.

a) Wie gross ist der Wirkstromanteil?

b) Bestimmen Sie den Blindstromanteil und machen Sie eine entsprechende Widerstandsschaltung und ein massstäbliches Vektordiagramm.

A 3 , 341

A 9 , 264

Innenraumanlage

Freiluftanlage

(10)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

10

RE 1.380

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

Eine Drosselspule nimmt bei cosϕ=0,2 einen Strom von 5,4A auf.

Bestimmen Sie den Blindstrom- und Wirkstromanteil und machen Sie eine entsprechende Widerstandsschaltung und ein massstäbliches Vektordia- gramm (1cm=ˆ 0,5A).

A 292 , 5

A 08 , 1

(11)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

11

RE 1.381

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

In einer Leitung fliesst bei einem Leistungsfaktor von 0,62 ein Strom von A

275 . Es ist:

a) der Wirkstromanteil und

b) der Blindstomanteil zu bestimmen!

A 5 , 170

A 7 , 215

(12)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

12

RE 1.384

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom Ein Generator gibt 2,1kA bei cosϕ=0,8 ab.

Bestimmen Sie:

a) den Blindstrom- und b) den Wirkstromanteil!

kA 26 , 1

A 68 , 1

(13)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

13

RE 1.386

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

In einem Kabel ist der Wirkstromanteil 1,3kA und der Blindstromanteil kA

82 ,

0 .

Bestimmen Sie:

a) den Leiterstrom und b) den Leistungsfaktor!

kA 537 , 1

8458 , 0

(14)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

14

RE 1.388

Leiterstrom, Wirkstrom und Blindstrom

Berechnen Sie für den Fall, dass der Blindstrom I_q

R I

12mA Iq

a) 8mA und b) 18mA ist,

denn zugehörigen Leiterstrom!

c) Machen Sie für die Berechnung a) eine Grafik mit den Liniendiagrammen der drei vorhandenen Strömen (0° bis 270°)!

mA 42 , 14

mA 63 , 21

(15)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

15

RE 1.391

Leiterstrom, Wirkstrom, Blindstrom und Wirkfaktor

An einer Leitung sind die abgebildet Verbraucher angeschlossen. Machen Sie neine vektorielle Darstellung der vorhandenen und berechneten Strö- men!

I 42A

60A 70°

Z

Berechnen Sie bezogen auf die Zuleitung:

a) die Stromstärke, b) den Wirkstromanteil, c) den Blindstromanteil, d) den Wirkfaktor und

e) den Phasenverschiebungswinkel!

A 06 , 25

A 52 , 20

A 38 , 14

8189 , 0

° 35

(16)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

16

RE 1.554

Maschenregel

Bestimmen Sie für die gegebene Schaltung die Gesamtspannung rechnerisch und grafisch!

I

IL

R_L U_RL U_XL

IL

X_L U =32V_R

R

U =48V_L ϕ_L=32°

V 03 , 77

(17)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

17

RE 1.393

Gemischte Schaltung mit Widerstand und Kondensator

Ein ohmscher Widerstand führt 3A. Ihm parallel liegt ein Kondensa- tor, dessen Stromstärke zu bestimmen ist. Der Strom in der gemein- samen Zuleitung ist ⁶A. Machen Sie auch eine grafische Lösung (Vektordiagramm) der Ströme!

X_C

R 6A

3A

I_C

U_R

A 196 , 5

(18)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

18

RE 1.446

Gemischte Schaltung mit Widerstand und Kondensator

In der gegebenen Schaltung ist die Gesamtspannung 226V ₍50Hz_), die Wirkspannung 100V . Berechnen Sie:

X_C R=50Ω

I_C U_R

I_R U_C I

a) die Blindspannung,

b) die Kapazität des Kondensators!

c) Ströme I, I_R, I_C

d) Zeichnen Sie massstäblich das Spannungsdreieck.

e) Das Impedanzdreieck ist in des vorhandene Vektordiagramm zu integrieren!

V 7 , 202

A 2

Ω 3 , 101

µF 41 , 31

(19)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

19

RE 1.447

Gemischte Schaltung mit Widerstand und Spule

Eine Spule hat eine Induktivität von 0,12H und 0,3kΩ Wirkwider- stand. Die Klemmenspannung ist 96V (375Hz). Wie gross ist:

X_L R

IL

U_R

IR

U_L I

a) die Wirkspannung, b) die Blindspannung, c) Ströme I, I_R, I_L

d) Zeichnen Sie massstäblich das Spannungsdreieck.

e) Das Impedanzdreieck ist in des vorhandene Vektordiagramm zu integrieren!

Ω 7 , 282

9425 , 0 tanϕ =

7277 , 0 cosϕ=

6859 , 0 sinϕ =

86V , 69

V 85 , 65

Ω 2 , 412

A 2329 , 0

(20)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

20

RE 1.462

Gemischte Schaltung mit Widerstand und realer Spule

Es ist die Ohmzahl des Vorwiderstandes R zu bestimmen (50Hz)!

L=1,146H R

U_V I

U=230V

U_RL=90V

U_L Spule

Ω 4 , 106

(21)

www.ibn.ch Ausgabe 3 9. April 2009

21

RE 1.541

Zwei Ströme

Die Verschiebung zweier Ströme von je 10A sei 37,5°. Wie gross ist der Gesamtstrom?

a) Grafische Lösung und b) Rechnerische Lösung!

A 94 , 18

Referenzen

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