Wechselstromtechnik für Mechatronikerinnen: Quizfragen und Übungen

Question 1

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Wechselstrom zutreffend?

Accepted Answer

Die Stromrichtung wechselt regelmäßig.

Answer

Die Spannung bleibt konstant.

Answer

Die Stromstärke ist immer positiv.

Answer

Die Leistung ist konstant.

Question 2

Was bezeichnet der Scheitelwert einer Sinusfunktion?

Accepted Answer

Den maximalen Wert der Schwingung.

Answer

Den halben Wert der Schwingung.

Answer

Den Mittelwert der Schwingung.

Answer

Den doppelten Wert der Schwingung.

Question 3

Wie berechnet sich der Effektivwert eines sinusförmigen Stroms?

Accepted Answer

Scheitelwert dividiert durch Wurzel 2

Answer

Scheitelwert multipliziert mit Wurzel 2

Answer

Mittelwert dividiert durch Wurzel 2

Answer

Mittelwert multipliziert mit Wurzel 2

Question 4

Was versteht man unter einer Phasenverschiebung?

Accepted Answer

Den zeitlichen Unterschied zwischen Spannung und Strom.

Answer

Den Spannungsunterschied zwischen zwei Punkten.

Answer

Den Stromunterschied zwischen zwei Punkten.

Answer

Den Frequenzunterschied zwischen Spannung und Strom.

Question 5

Welche Aussage über Induktivitäten ist unzutreffend?

Accepted Answer

Sie haben einen ohmschen Widerstand.

Answer

Sie speichern magnetische Energie.

Answer

Sie lassen Gleichströme ungehindert passieren.

Answer

Sie verursachen eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom.

Question 6

Welche Schaltung weist die größte Kapazität auf?

Accepted Answer

Parallelschaltung von zwei Kondensatoren

Answer

Reihenschaltung von zwei Kondensatoren

Answer

Ein einzelner Kondensator mit doppelter Kapazität

Answer

Zwei Kondensatoren mit halber Kapazität

Question 7

Welche der folgenden Aussagen über Sinusfunktionen beschreibt die Amplitude?

Accepted Answer

Gibt den größten Wert an, den die Funktion erreicht.

Answer

Gibt den kleinsten Wert an, den die Funktion erreicht.

Answer

Gibt die Anzahl der Zyklen an, die die Funktion in einer Sekunde durchläuft.

Answer

Gibt die Zeit an, die benötigt wird, bis die Funktion einen Zyklus durchläuft.

Question 8

Wie lautet der Effektivwert einer sinusförmigen Spannung mit einem Spitzenwert von 10 V?

Accepted Answer

7,07 V

Answer

5 V

Answer

10 V

Answer

14,14 V

Question 9

Worin besteht der Unterschied zwischen ohmschem und kapazitivem Widerstand?

Accepted Answer

Kapazitiver Widerstand ist frequenzabhängig, ohmscher Widerstand ist frequenzunabhängig.

Answer

Ohmscher Widerstand ist frequenzabhängig, kapazitiver Widerstand ist frequenzunabhängig.

Answer

Beide Widerstandsarten sind frequenzabhängig.

Answer

Beide Widerstandsarten sind frequenzunabhängig.

Question 10

Welche Aussage über Wechselstromkreise ist korrekt?

Accepted Answer

Spannung und Strom können phasenverschoben sein.

Answer

Spannung und Strom sind immer in Phase.

Answer

Die Leistung ist immer konstant.

Answer

Keine der Aussagen ist korrekt.

Question 11

Welche Sicherheitsvorschrift ist bei der Arbeit mit Wechselstromkreisen besonders wichtig?

Accepted Answer

Alle genannten Vorschriften.

Answer

Verwendung isolierter Werkzeuge

Answer

Trennen der Stromversorgung vor Beginn der Arbeit

Answer

Tragen persönlicher Schutzausrüstung

Question 12

In welchen Anwendungen wird die Wechselstromtechnik genutzt?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen.

Answer

Haushaltsgeräte

Answer

Industriemaschinen

Answer

Beleuchtungssysteme

Question 13

Nenne zwei alltägliche Geräte, die Wechselstrom nutzen, und beschreibe kurz, wie sie funktionieren.

Accepted Answer

Glühbirne: Strom fließt durch einen dünnen Draht (Glühfaden), der sich erhitzt und Licht abstrahlt.

Accepted Answer

Elektromotor: Wechselstrom erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, das einen Rotor antreibt, der Maschinen in Bewegung setzt.

Answer

Gleichrichter: Wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um, den viele elektronische Geräte benötigen.

Answer

Transformator: Ändert die Spannung von Wechselstrom, was in der Energieverteilung wichtig ist.

Question 14

Wie berechnest du den Effektivwert einer Wechselspannung?

Accepted Answer

Scheitelwert dividiert durch Wurzel 2

Answer

Scheitelwert multipliziert mit Wurzel 2

Answer

Mittelwert dividiert durch Wurzel 2

Answer

Mittelwert multipliziert mit Wurzel 2

Question 15

In welcher Einheit wird der Effektivwert einer Spannung gemessen?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Ohm

Answer

Hertz

Question 16

Welche Maßnahme reduziert die Phasenverschiebung in einem Stromkreis?

Accepted Answer

Kapazität hinzufügen

Answer

Induktivität hinzufügen

Answer

Frequenz erhöhen

Answer

Spannung verringern

Question 17

Was bewirkt ein Transformator?

Accepted Answer

Erhöht oder verringert die Spannung

Answer

Erhöht oder verringert die Stromstärke

Answer

Erhöht oder verringert die Frequenz

Answer

Verringert Wirkleistungsverluste

Question 18

In welchen Anwendungen kommt Wechselstromtechnik zum Einsatz?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Beleuchtung

Answer

Motoren

Answer

Generatoren

Question 19

Welche Formel berechnet die Blindleistung in einem Wechselstromkreis?

Accepted Answer

Q = U * I * sin(phi)

Answer

P = U * I * cos(phi)

Answer

S = U * I

Question 20

Welche Größe beschreibt die maximale Auslenkung einer Sinusfunktion?

Accepted Answer

Scheitelwert

Answer

Periodendauer

Answer

Effektivwert

Answer

Kreisfrequenz

Question 21

Welche Einheit beschreibt die Kreisfrequenz?

Accepted Answer

rad/s

Answer

Hz

Answer

s

Answer

rad

Question 22

Was gibt der Effektivwert einer Wechselspannung an?

Accepted Answer

Die Spannung einer Gleichspannung, die die gleiche mittlere Leistung erzeugt

Answer

Die Amplitude der Spannung

Answer

Den Maximalwert der Spannung

Question 23

Welche Aussage zum Leistungswinkel φ ist korrekt?

Accepted Answer

Er beschreibt die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung

Answer

Er kann nur positive Werte annehmen

Answer

Er gibt die Blindleistung an

Question 24

Wann ist die Wirkleistung in einem Wechselstromkreis maximal?

Accepted Answer

Wenn der Leistungswinkel 0° beträgt

Answer

Die Wirkleistung ist immer maximal

Answer

Wenn der Leistungswinkel 90° beträgt

Answer

Wenn der Leistungswinkel 180° beträgt

Question 25

Welche Komponente hat einen induktiven Widerstand in einem Wechselstromkreis?

Accepted Answer

Spule

Answer

Kondensator

Answer

Widerstand

Answer

Diode

Question 26

Welche Wirkung hat ein Kondensator in einem Wechselstromkreis?

Accepted Answer

Er verschiebt die Spannung um 90° gegenüber dem Strom

Answer

Er verringert den Widerstand

Answer

Er erhöht die Induktivität

Question 27

Welche Bedingung beschreibt die Resonanz in einem Parallelkreis?

Accepted Answer

XL = XC

Answer

XL = 0

Answer

XL < XC

Answer

XL > XC

Question 28

Welche Aussage zur Impedanz eines Wechselstromkreises ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie ist eine komplexe Größe, die aus Widerstand und Reaktanz besteht

Answer

Sie ist immer kleiner als die Reaktanz

Answer

Sie ist immer größer als der Widerstand

Question 29

Welche Aussage beschreibt eine Sinusfunktion korrekt?

Accepted Answer

Eine periodische Funktion, die eine glatte Kurve bildet und sich um eine Mittelachse spiegelt.

Answer

Eine lineare Funktion mit einer konstanten Steigung.

Answer

Eine nicht-periodische Funktion mit scharfen Ecken.

Question 30

Was ist der Effektivwert einer Wechselspannung?

Accepted Answer

Der Wert einer Gleichspannung, die in einem Widerstand die gleiche Leistung abgibt wie die Wechselspannung.

Answer

Der Durchschnittswert der Wechselspannung über eine Periode.

Answer

Der Spitzenwert der Wechselspannung.

Question 31

Welche Formel gibt die Leistung in einem Wechselstromkreis an?

Accepted Answer

P = U * I * cos φ

Answer

P = U² / R

Answer

P = I / U

Answer

P = U * I

Question 32

Was ist der Phasenwinkel?

Accepted Answer

Der Winkel zwischen der Spannung und dem Strom in einem Wechselstromkreis.

Answer

Der Winkel zwischen dem Strom und der Zeit.

Answer

Der Winkel zwischen der Spannung und der Zeit.

Question 33

Welches Messgerät misst den Effektivwert einer Wechselspannung?

Accepted Answer

Multimeter mit Wechselspannungsmessbereich

Answer

Frequenzzähler

Answer

Oszilloskop

Answer

Stromzange

Question 34

Welche Aussage beschreibt die Frequenz eines Wechselstroms korrekt?

Accepted Answer

Die Anzahl der vollständigen Schwingungen pro Sekunde.

Answer

Die Zeitdauer einer Periode.

Answer

Die Stärke des Stroms.

Answer

Die Höhe der Spannung.

Question 35

Was ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Wechsel- und Gleichstrom?

Accepted Answer

Wechselstrom ändert seine Richtung periodisch, während Gleichstrom stets in die gleiche Richtung fließt.

Answer

Wechselstrom wird nur in Hochspannungsanwendungen verwendet.

Answer

Wechselstrom hat eine höhere Spannung als Gleichstrom.

Question 36

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Effektivwert einer sinusförmigen Wechselspannung korrekt?

Accepted Answer

Der Effektivwert ist der quadratische Mittelwert über eine Periode.

Answer

Der Effektivwert ist der Mittelwert über eine Periode.

Answer

Der Effektivwert ist der maximale Wert der Spannung.

Question 37

Welches ist die Einheit der Induktivität?

Accepted Answer

Henry (H)

Answer

Farad (F)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Siemens (S)

Question 38

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom in einer induktiven Schaltung zutreffend?

Accepted Answer

Die Spannung eilt dem Strom voraus.

Answer

Die Phasenverschiebung hängt von der Frequenz ab.

Answer

Die Spannung ist in Phase mit dem Strom.

Answer

Die Spannung folgt dem Strom nach.

Question 39

Welche Aufgabe übernimmt ein Kondensator in einer Wechselstromschaltung?

Accepted Answer

Speicherung elektrischer Energie

Answer

Isolierung von Stromkreisen

Answer

Verminderung des Stromflusses

Answer

Erhöhung des Stromflusses

Question 40

Welche der folgenden Schaltungen weist den höchsten Widerstand für Wechselstrom auf?

Accepted Answer

Serienschaltung aus Widerstand und Spule

Answer

Parallelschaltung aus Widerstand und Kondensator

Answer

Parallelschaltung aus Widerstand und Spule

Answer

Serienschaltung aus Widerstand und Kondensator

Question 41

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Wirkleistung in einer Wechselstromschaltung korrekt?

Accepted Answer

Die Wirkleistung ist das Produkt aus Effektivwerten von Spannung und Strom und dem Kosinus des Phasenwinkels.

Answer

Die Wirkleistung ist das Produkt aus Effektivwerten von Spannung und Strom.

Question 42

Welche Aussage beschreibt eine Sinusfunktion korrekt?

Accepted Answer

Eine periodische Funktion, die durch die Formel y = A*sin(ωt + φ) dargestellt wird.

Answer

Eine Funktion, die einen Graphen in Form einer Parabel erzeugt.

Answer

Eine Funktion, die linear ansteigt und abfällt.

Question 43

Was ist der Effektivwert einer Wechselspannung?

Accepted Answer

Der Wert, der der Spannung einer Gleichspannung entspricht, die die gleiche mittlere Leistung erzeugt.

Answer

Der Spitzenwert der Spannung.

Answer

Der Mittelwert der Spannung.

Question 44

Welche Einheit wird zur Messung von Wechselstrom verwendet?

Accepted Answer

Ampere Effektivwert (Aeff)

Answer

Watt (W)

Answer

Joule (J)

Answer

Volt Effektivwert (Veff)

Question 45

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Frequenz und Periodendauer einer Sinusfunktion?

Accepted Answer

f = 1 / T

Answer

f = 2 * T

Answer

T = f

Answer

f = T

Question 46

Welche Aussage beschreibt die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom in einem rein induktiven Wechselstromkreis korrekt?

Accepted Answer

Die Spannung eilt dem Strom um 90° voraus.

Answer

Die Spannung eilt dem Strom um 90° nach.

Answer

Der Strom eilt der Spannung um 90° voraus.

Question 47

Wie wird die Impedanz in einem Wechselstromkreis gemessen?

Accepted Answer

Als komplexer Wert, der sowohl den ohmschen Widerstand als auch die induktive und kapazitive Reaktanz berücksichtigt.

Answer

Als reeller Wert, der nur den ohmschen Widerstand umfasst.

Answer

Als imaginärer Wert, der nur die induktive Reaktanz umfasst.

Question 48

Wie wird die Wirkleistung in einem Wechselstromkreis berechnet?

Accepted Answer

P = U * I * cos(φ)

Answer

P = I² * R

Answer

P = U² * R

Answer

P = U * I * sin(φ)

Question 49

Welche Faktoren beeinflussen den Blindstrom in einem Wechselstromkreis?

Accepted Answer

Induktivität und Kapazität

Answer

Nur Induktivität

Answer

Spannung und Strom

Answer

Nur Kapazität

Question 50

Welcher der folgenden Werte beschreibt die **effektive Spannung** eines Wechselstroms?

Accepted Answer

Der Wert, der die gleiche Wärmeentwicklung erzeugt wie ein Gleichstrom mit dem gleichen Wert.

Answer

Der maximale Wert der Spannung im Wechselstromkreis.

Answer

Der Mittelwert der Spannung über eine volle Periode.

Question 51

Ein Wechselstromkreis mit einer Spannung von 230 V (effektiv) hat eine maximale Spannung von:

Accepted Answer

325 V

Answer

230 V

Answer

163 V

Answer

460 V

Question 52

Welches Gerät wird verwendet, um die **Frequenz** eines Wechselstroms zu messen?

Accepted Answer

Frequenzmesser

Answer

Strommessgerät

Answer

Spannungsmessgerät

Answer

Leistungsmessgerät

Question 53

Ein Kondensator in einem Wechselstromkreis wirkt wie eine:

Accepted Answer

Impedanz

Answer

Widerstand

Answer

Diode

Answer

Spule

Question 54

Eine Spule in einem Wechselstromkreis wirkt wie eine:

Accepted Answer

Impedanz

Answer

Widerstand

Answer

Diode

Answer

Kondensator

Question 55

Welcher der folgenden Faktoren beeinflusst **NICHT** den Widerstand einer Spule im Wechselstromkreis?

Accepted Answer

Die Frequenz des Wechselstroms

Answer

Der magnetische Kern

Answer

Die Anzahl der Windungen

Answer

Der Querschnitt des Spulendrahtes

Question 56

Ein Wechselstromkreis mit einem Widerstand von 100 Ohm und einer Stromstärke von 2 A hat eine Leistung von:

Accepted Answer

400 W

Answer

100 W

Answer

50 W

Answer

200 W

Question 57

Welche der folgenden Aussagen zur Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom im Wechselstromkreis ist **richtig**?

Accepted Answer

Die Phasenverschiebung hängt von den Komponenten des Stromkreises ab.

Answer

Die Spannung und der Strom sind immer in Phase.

Answer

Die Spannung liegt immer um 90° vor dem Strom.

Question 58

Welche der folgenden Aussagen über Wechselstrom ist FALSCH?

Accepted Answer

Die Spannung und der Strom haben einen konstanten Wert.

Answer

Die Spannung und der Strom ändern sich periodisch.

Answer

Der Wechselstrom wird mit einem Sinus-Signal dargestellt.

Question 59

Was ist der Effektivwert einer Wechselspannung?

Accepted Answer

Der Wert einer Gleichspannung, die die gleiche Heizleistung erzeugt.

Answer

Der Maximalwert der Wechselspannung.

Answer

Der Mittelwert der Wechselspannung über eine Periode.

Question 60

Welche Formel wird verwendet, um den Effektivwert einer Sinusspannung zu berechnen?

Accepted Answer

U_eff = U_max / √2

Answer

U_eff = U_max / 2

Answer

U_eff = U_max * √2

Question 61

Ein Wechselstromkreis mit einer Frequenz von 50 Hz hat eine Periode von:

Accepted Answer

20 ms

Answer

50 ms

Answer

100 ms

Answer

1 s

Question 62

Ein Wechselstromkreis mit einer Amplitude von 10 V hat einen Effektivwert von:

Accepted Answer

7,07 V

Answer

14,14 V

Answer

5 V

Answer

10 V

Question 63

Welches der folgenden Bauteile wird typischerweise verwendet, um die Frequenz eines Wechselstroms zu verändern?

Accepted Answer

Transformator

Answer

Spule

Answer

Kondensator

Answer

Widerstand

Question 64

Was ist die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom in einem reinen ohmschen Widerstand?

Accepted Answer

0 Grad

Answer

90 Grad

Answer

180 Grad

Answer

Es gibt keine Phasenverschiebung.