Einschwingvorgänge in Schaltungen: Interaktive Lernquizzes

Question 1

Was ist die Zeitspanne, die eine Schaltung nach dem Einschalten benötigt, um ihren stabilen Zustand zu erreichen?

Accepted Answer

Einschwingzeit

Answer

Anstiegszeit

Answer

Abklingzeit

Question 2

Welche Gleichung beschreibt den Einschwingvorgang in einem RL-Kreis?

Accepted Answer

i(t) = (U / R) * (1 - e^(-ωt))

Answer

i(t) = (U / R) * (1 - cos(ωt))

Answer

u(t) = U * (1 - cos(ωt))

Answer

u(t) = U * (1 - e^(-ωt))

Question 3

Welche Größe beschreibt die maximale Spannung, die der Kondensator in einem RC-Kreis während des Einschwingvorgangs erreicht?

Accepted Answer

U0

Answer

U / 2

Answer

U / 4

Answer

U / e

Question 4

Welche Aussage beschreibt das Verhalten eines Kondensators im Einschwingvorgang korrekt?

Accepted Answer

Er speichert Energie in Form eines elektrischen Feldes.

Answer

Er entlädt sich über den Widerstand.

Answer

Er lädt sich über den Widerstand.

Answer

Er hat keinen Einfluss auf den Einschwingvorgang.

Question 5

Wie verzögert ein Kondensator den Einschwingvorgang in einer Schaltung?

Accepted Answer

Speichert Ladung

Answer

Erhöht den Widerstand

Answer

Reduziert die Spannung

Answer

Erhöht den Strom

Question 6

Welche Größe ist entscheidend für die Zeitkonstante einer Schaltung?

Accepted Answer

Alle genannten Größen

Answer

Widerstand

Answer

Induktivität

Answer

Kapazität

Question 7

Welche Methoden sind zur Analyse von Einschwingvorgängen geeignet?

Accepted Answer

Alle genannten Methoden

Answer

Laplace-Transformation

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Numerische Simulation

Question 8

Welche Größe kennzeichnet die Geschwindigkeit des Einschwingvorgangs?

Accepted Answer

Zeitkonstante

Answer

Dämpfungsverhältnis

Answer

Resonanzfrequenz

Answer

Gütefaktor

Question 9

Welche der folgenden Differentialgleichungen beschreibt einen gedämpften Einschwingvorgang zweiter Ordnung?

Accepted Answer

y'' + 2ζω0y' + ω0²y = 0

Answer

y'' - 2ζω0y' + ω0²y = 0

Answer

y''' + y' = 0

Answer

y'''' + 4y'' + 3y' = 0

Question 10

Was ist die Einheit der Zeitkonstante eines RC-Gliedes?

Accepted Answer

Sekunde

Answer

Ohm

Answer

Farad

Answer

Henry

Question 11

Was ist die Dämpfung eines Einschwingvorgangs?

Accepted Answer

Ein Maß für die Abnahme der Amplitude im Zeitverlauf

Answer

Ein Maß für die Schwingungsdauer

Answer

Ein Maß für die Energie, die im System gespeichert ist

Answer

Ein Maß für die Phasenverschiebung des Signals

Question 12

Was ist die Resonanzfrequenz eines RLC-Schwingkreises?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Impedanz minimal ist

Answer

Die Frequenz, bei der die Impedanz maximal ist

Answer

Die Frequenz, bei der die Phase 0° ist

Answer

Die Frequenz, bei der die Phase 180° ist

Question 13

Wie lautet die allgemeine Lösung der Differentialgleichung di/dt + (R/L) * i = (U/L) * u_E(t) für den Einschwingvorgang in einer L-R-Schaltung?

Accepted Answer

i(t) = U/R * (1 - e^(-t * R/L))

Answer

i(t) = U/R * (e^(-t * R/L) - 1)

Answer

i(t) = (U/L) * t * e^(-t * R/L)

Answer

i(t) = (U/R) * (1 + e^(-t * R/L))

Question 14

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt einen Einschwingvorgang, bei dem die Ausgangsspannung monoton ansteigt oder abfällt?

Accepted Answer

Aperiodisch

Answer

Periodisch

Answer

Gedämpft

Answer

Schwingungsfähig

Question 15

Welche der folgenden Methoden eignet sich zur Analyse von Einschwingvorgängen in komplexen Schaltungen?

Accepted Answer

Laplace-Transformation

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Z-Transformation

Answer

Bode-Diagramm

Question 16

Was ist die Bedeutung der Dämpfungskonstante in einem RLC-Schwingkreis?

Accepted Answer

Sie bestimmt, ob der Einschwingvorgang gedämpft oder schwingungsfähig ist

Answer

Sie bestimmt die Frequenz der Schwingungen

Answer

Sie bestimmt die Amplitude der Schwingungen

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf den Einschwingvorgang

Question 17

Welche Aussage über Einschwingvorgänge in RC-Schaltungen ist richtig?

Accepted Answer

Sie können sowohl gedämpft als auch ungedämpft sein.

Answer

Sie sind ausschließlich gedämpft.

Answer

Sie haben alle eine Zeitkonstante RC.

Answer

Ihre Dämpfungskonstante beträgt immer 1.

Question 18

Was versteht man unter der Zeitkonstante eines Einschwingvorgangs?

Accepted Answer

Die Zeit, bis die Amplitude auf 1/e des Anfangswerts abfällt.

Answer

Die Zeit, bis der Strom auf 1/2 des Anfangswerts ansteigt.

Answer

Die Zeit, bis die Spannung auf 50 % des Anfangswerts ansteigt.

Answer

Die Zeit, bis der Strom auf 37 % des Anfangswerts abfällt.

Question 19

Welche Maßnahme verstärkt die Dämpfung eines Einschwingvorgangs?

Accepted Answer

Erhöhung des Widerstands

Answer

Erhöhung der Induktivität

Answer

Erhöhung der Kapazität

Answer

Verringerung der Spannung

Question 20

Wie beeinflusst eine Erhöhung des Widerstands die Zeitkonstante und das Einschwingverhalten einer RC-Schaltung?

Accepted Answer

Erhöhte Zeitkonstante, verlangsamtes Einschwingverhalten

Answer

Erhöhte Zeitkonstante, beschleunigtes Einschwingverhalten

Answer

Verringerte Zeitkonstante, verlangsamtes Einschwingverhalten

Question 21

Welche frequenzabhängigen Eigenschaften weist die Übertragungsfunktion eines idealen Allpassfilters auf?

Accepted Answer

Konstanter Betrag, linear frequenzabhängige Phase

Answer

Linearer Betrag, konstante Phase

Answer

Quadratischer Betrag, hyperbolische Phase

Answer

Exponentieller Betrag, logarithmische Phase

Question 22

Welche der folgenden Definitionen beschreibt die Zeitkonstante einer RC-Schaltung am treffendsten?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der die Spannung auf 63,2 % ihres Endwerts ansteigt

Answer

Die Zeitspanne, in der der Strom auf 100 % seines Endwerts ansteigt

Answer

Der Widerstand des Kondensators

Question 23

Was versteht man unter der Dämpfung einer LC-Schaltung?

Accepted Answer

Das allmähliche Abklingen von Schwingungen im Zeitverlauf

Answer

Die Menge an gespeicherter Energie in der Schaltung

Answer

Die Zunahme der Schwingungsamplitude im Zeitverlauf

Answer

Die Frequenz, mit der die Schaltung schwingt

Question 24

Welche Gleichung beschreibt die Spannungsantwort einer RL-Schaltung auf eine Sprungfunktion?

Accepted Answer

V(t) = V_0 * (1 - e^(-t/τ))

Answer

V(t) = V_0 * e^(-t/τ)

Answer

V(t) = V_0 * sin(ωt)

Answer

V(t) = V_0 * cos(ωt)

Question 25

Wie beeinflusst die Induktivität den Einschwingvorgang einer RL-Schaltung?

Accepted Answer

Sie verzögert den Spannungsanstieg

Answer

Sie beschleunigt den Spannungsanstieg

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf den Spannungsanstieg

Answer

Sie invertiert den Spannungsverlauf

Question 26

Welche Rolle spielt die Kapazität im Einschwingvorgang einer RC-Schaltung?

Accepted Answer

Sie speichert Energie und verzögert den Stromanstieg

Answer

Sie speichert Energie und beschleunigt den Stromanstieg

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf den Stromanstieg

Question 27

Welche Methode wird zur Bestimmung der Zeitkonstante einer Schaltung angewendet?

Accepted Answer

Lösen der homogenen Differentialgleichung

Answer

Schätzung durch Erfahrung

Answer

Messung von Spannung oder Strom

Question 28

Wie wirkt sich der Widerstand auf den Einschwingvorgang einer RC-Schaltung aus?

Accepted Answer

Er begrenzt den Stromfluss und beeinflusst die Zeitkonstante

Answer

Er hat keinen Einfluss auf den Einschwingvorgang

Answer

Er beschleunigt den Einschwingvorgang

Question 29

Wie verhält sich der Strom in einer RL-Schaltung nach einem Spannungssprung?

Accepted Answer

Er steigt allmählich auf seinen Endwert an

Answer

Er schwingt mit einer bestimmten Frequenz

Answer

Er fällt allmählich auf seinen Endwert ab

Question 30

Welche Bedeutung hat die Fourier-Transformation im Zusammenhang mit transienten Vorgängen?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die Zerlegung komplexer Signale in ihre Frequenzkomponenten

Answer

Sie erlaubt die Vorhersage des zukünftigen Signalverlaufs

Answer

Sie ist für transiente Vorgänge irrelevant

Question 31

Welche Aussage über Einschwingvorgänge ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Einschwingvorgänge sind immer gedämpft.

Answer

Einschwingvorgänge können durch Induktivitäten oder Kapazitäten verursacht werden.

Answer

Einschwingvorgänge können überdämpft, kritisch gedämpft oder unterdämpft sein.

Answer

Einschwingvorgänge treten in elektrischen Schaltungen auf.

Question 32

Welche Aussage über Einschwingvorgänge ist richtig?

Accepted Answer

Sie sind zeitlich begrenzte Vorgänge, die durch eine Störung des stationären Zustands einer Schaltung ausgelöst werden.

Answer

Sie treten nur in digitalen Schaltungen auf.

Answer

Sie sind unabhängig von der Schaltungsstruktur.

Question 33

Welcher Schaltungsbestandteil bestimmt in erster Linie die Dämpfung eines Einschwingvorgangs?

Accepted Answer

Der Widerstand R

Answer

Die Kapazität C

Answer

Die Induktivität L

Question 34

Welche Aussage über die Sprungantwort einer Schaltung trifft zu?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Reaktion der Schaltung auf eine plötzliche Änderung der Eingangsgröße.

Answer

Sie ist immer eine periodische Funktion.

Answer

Sie ist unabhängig von den Anfangsbedingungen.

Question 35

Wie berechnet man die Zeitkonstante einer RC-Schaltung?

Accepted Answer

τ = R*C

Answer

τ = R/L

Answer

τ = L/R

Answer

τ = C/R

Question 36

In welchen Bereichen finden Einschwingvorgänge praktische Anwendung?

Accepted Answer

Analyse von Filtern, Regelungstechnik, Leistungselektronik

Answer

Sie sind nur in der Hochfrequenztechnik relevant.

Answer

Sie treten nur in analogen Schaltungen auf.

Question 37

Welche Software eignet sich zur Simulation von Einschwingvorgängen?

Accepted Answer

LTspice, MATLAB, Simulink

Answer

AutoCAD

Answer

Google Chrome

Answer

Microsoft Excel

Question 38

Welche Messgeräte werden zur Analyse von Einschwingvorgängen verwendet?

Accepted Answer

Oszilloskop, Spektrumanalysator

Answer

Phasenmesser

Answer

Frequenzzähler

Answer

Multimeter

Question 39

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt den Einschaltvorgang in einem RC-Glied?

Accepted Answer

Ein zeitlich begrenzter Vorgang, bei dem die Spannung am Kondensator ihren Endwert exponentiell erreicht.

Answer

Ein Vorgang, der sich mit konstanter Geschwindigkeit seinem Endwert nähert.

Answer

Ein Vorgang, der sich asymptotisch an seinen Endwert annähert.

Question 40

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Einschaltfunktion in einem RC-Glied?

Accepted Answer

U(t) = U_0 * (1 - e^(-t/(RC)))

Answer

U(t) = U_0 * e^(-t/(RC))

Answer

U(t) = U_0 * (1 + e^(-t/(RC)))

Answer

U(t) = U_0 * (t/(RC))

Question 41

Was ist die Zeitkonstante eines RC-Gliedes?

Accepted Answer

Die Zeit, in der die Spannung am Kondensator 63,2 % ihres Endwertes erreicht.

Answer

Die Zeit, in der die Spannung am Kondensator 99 % ihres Endwertes erreicht.

Answer

Die Zeit, in der die Spannung am Kondensator 50 % ihres Endwertes erreicht.

Question 42

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Ausschaltfunktion eines RL-Glieds?

Accepted Answer

Ein exponentiell abklingender Stromfluss, der sich asymptotisch dem Endwert nähert.

Answer

Ein exponentiell anwachsender Stromfluss, der sich asymptotisch dem Endwert nähert.

Answer

Ein linearer Anstieg des Stromflusses, gefolgt von einem konstanten Endwert.

Question 43

Welche der folgenden Schaltungen weist den schnellsten Einschaltvorgang auf?

Accepted Answer

Eine Schaltung mit kleiner Induktivität und kleiner Kapazität

Answer

Eine Schaltung mit großer Induktivität und großer Kapazität

Answer

Eine Schaltung mit kleiner Induktivität und großer Kapazität

Question 44

Welche der folgenden Methoden kann zur Beschleunigung von Ausschaltvorgängen eingesetzt werden?

Accepted Answer

Parallelschalten eines Kondensators zu einer Induktivität

Answer

Serienschalten eines Kondensators zu einer Induktivität

Answer

Erhöhen der Induktivität

Question 45

Welche der folgenden Anwendungen nutzt Einschaltvorgänge?

Accepted Answer

Zeitverzögerungen in Steuerungen

Answer

Energieübertragung über große Entfernungen

Answer

Speicherung elektrischer Energie

Answer

Erzeugung von Wechselstrom

Question 46

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine gedämpfte Schwingung?

Accepted Answer

Eine Schwingung, deren Amplitude mit der Zeit abnimmt.

Answer

Eine Schwingung, deren Amplitude konstant bleibt.

Answer

Eine Schwingung, deren Amplitude mit der Zeit zunimmt.

Question 47

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine überdämpfte Schwingung?

Accepted Answer

Eine Schwingung, die ohne Oszillationen zu ihrem Endwert abklingt.

Answer

Eine Schwingung, die mit zunehmender Amplitude zu ihrem Endwert abklingt.

Answer

Eine Schwingung, die mit abnehmender Amplitude zu ihrem Endwert abklingt.

Question 48

Wie verhält sich die Stromstärke während des Einschwingvorgangs in einer RL-Schaltung?

Accepted Answer

Sie steigt exponentiell an und erreicht den Endwert asymptotisch.

Answer

Sie oszilliert um den Endwert.

Answer

Sie steigt linear an und erreicht den Endwert nach einer bestimmten Zeit.

Answer

Sie bleibt konstant und erreicht den Endwert sofort.

Question 49

Welche Änderung an einer RC-Schaltung führt zu einer Verkürzung der Zeitkonstante?

Accepted Answer

Verkleinerung des Widerstandes oder der Kapazität

Answer

Vergrößerung von Widerstand und Kapazität bei gleichbleibendem Verhältnis

Answer

Vergrößerung des Widerstandes

Answer

Vergrößerung der Kapazität

Question 50

Welche Differentialgleichung beschreibt den Einschwingvorgang der Spannung an einem Kondensator in einer RC-Schaltung?

Accepted Answer

RC * dv/dt + v = U

Answer

L * di/dt + R * i = U

Answer

L * di/dt + C * dv/dt = U

Answer

R * i + L * di/dt = U

Question 51

Ein Kondensator mit 10 µF wird mit 12 V geladen. Welche Energie ist im Kondensator gespeichert?

Accepted Answer

0,72 mJ

Answer

1,44 mJ

Answer

0,36 mJ

Answer

120 mJ

Question 52

Was beschreibt die Dämpfung eines Schwingkreises?

Accepted Answer

Den Verlust an Energie pro Schwingung

Answer

Die Frequenz der Schwingung

Answer

Die Zeit bis zum vollständigen Abklingen der Schwingung

Answer

Die Amplitude der ersten Schwingung

Question 53

Wie kann die Resonanzfrequenz eines RLC-Schwingkreises erhöht werden?

Accepted Answer

Induktivität verringern oder Kapazität verringern

Answer

Kapazität und Induktivität erhöhen

Answer

Nur die Kapazität erhöhen

Answer

Nur die Induktivität verringern

Question 54

Welches mathematische Verfahren wird häufig zur Analyse von Transienten in Schaltungen eingesetzt?

Accepted Answer

Laplace-Transformation

Answer

Z-Transformation

Answer

Fourier-Transformation

Answer

Diskrete Fourier-Transformation

Question 55

Welche Aussage über den Einschwingvorgang in einer RLC-Schaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Der Einschwingvorgang kann gedämpft, kritisch gedämpft oder ungedämpft sein.

Answer

Der Einschwingvorgang ist immer gedämpft.

Answer

Der Einschwingvorgang ist nur von der Spannungsquelle abhängig.

Answer

Der Einschwingvorgang ist immer ungedämpft.

Question 56

Die Zeitkonstante τ eines RC-Glieds beschreibt die Zeit, die benötigt wird, um den Kondensator auf welchen Prozentsatz seiner vollen Ladung zu bringen?

Accepted Answer

63,2%

Answer

100%

Answer

50%

Answer

90%

Question 57

Wie lautet die komplexe Impedanz Z eines Kondensators mit der Kapazität C bei der Kreisfrequenz ω?

Accepted Answer

1 / (jωC)

Answer

1 / C

Answer

ωC

Answer

jωC

Question 58

Die Güte Q eines Schwingkreises ist ein Maß für:

Accepted Answer

die Energieverluste pro Schwingung

Answer

die maximale Amplitude der Schwingung

Answer

die Frequenz der Schwingung

Answer

die Zeit, die die Schwingung benötigt, um abzuklingen

Question 59

Das Übertragungsverhalten einer Schaltung beschreibt:

Accepted Answer

den Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangssignal im Frequenzbereich

Answer

den Zusammenhang zwischen Eingangs- und Ausgangssignal im Zeitbereich

Answer

die Impedanz der Schaltung

Question 60

Was beschreibt die Sprungantwort eines Systems?

Accepted Answer

Das Ausgangssignal des Systems bei einer sprunghaften Änderung des Eingangssignals

Answer

Das Ausgangssignal des Systems bei einer sinusförmigen Eingangsspannung

Answer

Das Eingangssignal des Systems bei einer sprunghaften Änderung des Ausgangssignals