Schulprojekt: Elektrotechnik Grundbildung/Übungsaufgaben/Übung7L

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Lösung bitte fett hervorheben!


1. a) Was versteht man unter Eigenleitung von Halbleitern?

w:Eigenleitung

b) Was versteht man unter Dotieren eines Halbleiterwerkstoffes?

w:Dotierung

c) Nenne 2 wichtige Halbleiterstoffe, die für Dioden Verwendung finden!

w:Silicium und w:Germanium

d) Wie viel Elektronen sind auf der Außenschale eines Halbleitermaterials vorhanden?

vier siehe auch: w:Kohlenstoffgruppe

2. Zeichne die typische Kennlinien für die Si-Diode!

Kennlinie einer Silizium-Diode (gilt für 1N4001 bis 1N4007)








3. Die einfachste Diodenprüfung erfolgt mit ...
a) einer Prüflampe
b) einem Belastungswiderstand
c) einem Ohmmeter/Durchgangsprüfer
d) einem Oszilloskop.

4. Wodurch können Halbleiterbauelemente zerstört werden?
a) Durch zu hohe Frequenz
b) Durch zu niedrige Umgebungstemperatur
c) Durch zu große Staubeinwirkung
d) Durch zu großen Belastungsstrom oder Überspannung

5. Definiere den Effektivwert einer Wechselspannung!

Der w:Effektivwert gibt denjenigen Wert einer Gleichgröße an, die an einem ohmschen Verbraucher in einer repräsentativen Zeit dieselbe elektrische Energie, also auch im Gleichwert dieselbe elektrische Leistung, umsetzt.
Die Wärmewirkung ist also bei beiden Spannungsarten gleich!


6. Wie hoch wäre für eine effektive Spannung von 600 V/60 Hz die Scheitelspannung? Wie hoch sind I und der Scheitelstrom bei R= 40 Ω? Wie groß ist T?

Scheitelspannung: Us= 1,414*600V= 848,4 V
I=U/R=600 V/40 Ω = 15 A
Scheitelstrom: IS= 15 A* 1,414= 21,21 A
T=1/f= 1/ 60 HZ = 16,666 ms


7. Wie hoch wäre für eine effektive Spannung von 15KV 16 2/3 Hz (w:Bahnstrom) die Scheitelspannung? Wie hoch sind I und der Scheitelstrom bei P=400 KW? Wie groß ist T?

15KV * 1,4,14 = 21210 V
P=U*I
I=P/U=400KW/15KV=26,67A
IS= 26,67 A * 1,4,14 = 37,71 A
T=1/f= 1/(16 2/3 Hz)= 0,06 s= 60 ms


8. Bestimme für die Netzspannung 230 V/50Hz a) den Strom I, wenn R= 23 Ω beträgt, b) den Scheitelwert des Stroms [IS], c) den Augenblickswert i nach α=30°, d) den Augenblickswert i nach t=1,67ms, t=10ms und 14ms.

a) I= U/R = 230 V/ 23 Ω = 10 A
b) IS= 10 A * 1,414 = 14,1414 A
c) i = IS * sin (α) = 14,1414 A * sin (30°) = 7,07 A
d)
i = IS * sin (2*π*f*t)= 14,1414 * sin (2* π * 50 Hz * 1,67 ms) = 7,08 A
i = IS * sin (2*π*f*t)= 14,1414 * sin (2* π * 50 Hz * 10 ms) = 0 A
i = IS * sin (2*π*f*t)= 14,1414 * sin (2* π * 50 Hz * 14 ms) = - 13,45 A



PS.: Wurzel aus 2 = 1,4,1,4
PS.:Scheitelwert des Stroms [IS]