ETEC06N-XX3-K08 Einsendeaufgabe (ILS/SGD) – Note 1 inkl. Korrektur & Lösungen

1.
Welchen Wert hat ein Kupferwiderstand (α20 °C = 3,9∙10-3 K-1, R20 °C = 22 kΩ) bei ϑ = -5°C und ϑ = 55°C?

10 Pkt.

2.
Verhält sich der Widerstand wie ein Heiß- oder wie ein Kaltleiter? Begründen Sie Ihre Aussage!

10 Pkt.

3.
Folgende Leiterbahn liegt skizziert vor:

Grafik: ../Bilder_ETEC06N/Abb_HA_01_ETEC06N
a)
Welcher Spannungsfall fällt an der dargestellten Leiterbahn bei I = 1,4 A ab, wenn Kupfer mit ρCu20 °C = 0,0173 Ωmm2/m als Material zum Einsatz kommt und eine Temperatur von 20 °C herrsche?

5 Pkt.

b)
Wie a), nur diesmal mit Silber mit ρAg20 °C = 0,0161 Ωmm2/m!

5 Pkt.

c)
Wie b), diesmal bei 55 °C und αAg55°C = 3,8 ∙ 10–3 K–1!

5 Pkt.

4.
Folgende Abbildung eines Widerstandes sei gegeben:

Grafik: ../Bilder_ETEC06N/Abb_HA_02_ETEC06N
Berechnen Sie den Widerstand von R, der geometrisch eine kreisrunde Ausführung besitzt.

10 Pkt.

5.
Der Verlustfaktor tan(δ) von Kondensatoren kann über folgende beide Formeln berechnet werden:

d
=
t
a
n
{
δ
S
}
=
t
a
n
{
δ
p
}
=
ω
×
R
S
×
C
=
ω
×
R
1
p
×
C

Ein Kondensator C = 47 nF habe einen Verlustfaktor d von 10–3. Wie groß ist der Parallelverlustwiderstand Rp bei einer Frequenz f von 10 kHz?

5 Pkt.

6.
Folgender Elektrolytkondensator C mit 10 µF soll als Frequenzglied aufgebaut werden:

Grafik: ../Bilder_ETEC06N/Abb_HA_03_ETEC06N
a)
Mit welcher Eckfrequenz ist unter idealen Bedingungen zu rechnen?

10 Pkt.

b)
Welche Eckfrequenzen ergeben sich, wenn der Widerstand mit einem Toleranzwert von +/– 10% vorliegt?

10 Pkt.

7.
Ein LC-Schwingkreis, bestehend aus einer idealen Spule mit L = 1 µH und einem verlustbehafteten Kondensator C = 33 pF mit einem Temperaturbeiwert von 15 ∙ 10–6 K–1, wird einer steigenden Temperaturänderung von Δϑ = 40 K ausgesetzt. Um welchen Betrag ändert sich die Resonanzfrequenz des Kreises?

15 Pkt.

8.
Eine Spule mit einem ΛL-Wert (Schalenkern) von 250 nH/Wdg2 soll für eine Induktivität L von 1 mH aufgebaut werden. Wie viel Windungen sind dazu erforderlich?

5 Pkt.

9.
Wie groß sind L und C im ESB für folgenden Quarz:

C0 = 7 pF ; fS = 101 kHz und fp = 102 kHz