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Prüfungsfragen

Fachtest

luk3/2007, 1 Seite

Systeme analysieren und Funktionen prüfen


Sie erhalten den Auftrag, die Beleuchtungsanlage für ein Schaufenster mit fünf NV-Halogenlampenlampen (75 W, 12 V) zu errichten. Gegenüber der Standard-Glühlampe hat die Halogenglühlampe einige Vorteile. Allerdings ergeben sich auch Nachteile. Untersuchen Sie zunächst an Hand der vorgegebenen Kennlinien die Vor- und Nachteile der NV-Halogenlampe. a) Vergleichen Sie die Kennlinien der Glüh- und Halogenlampe. Was stellen Sie fest? b) Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Betriebsspannung und der Lebensdauer der Halogenlampe? c) Erläutern Sie den Zusammenhang zwischen dem Lichtstrom (Helligkeit) und der Betriebsspannung. Die Betriebsspannung wurde beispielsweise mit 9,6 V gemessen. Zur Überprüfung der Bemessungsdaten der einzusetzenden NV-Halogenlampe sollen Sie im Laborunterricht mittels Vielfachmesser mit analoger Anzeige die Betriebsspannung und die Stromaufnahme der Lampe messen. a) Vervollständigen Sie die Messschaltung. b) Was ist vor dem Anschließen des Messgerätes zu beachten? c) Berechnen Sie mit Hilfe der Bemessungsdaten der Lampe den Widerstand und die Stromaufnahme der Lampe. Sie haben folgende Messwerte ermittelt: I = 6,2 A und U = 11,8 V. Welche Schlussfolgerungen ziehen beim Vergleich der Messwerte mit den Bemessungsdaten? Damit NV-Halogenlampen ihren Lichtbemessungsstrom abgeben können, muss die an der Lampe anliegende Betriebsspannung der Bemessungsspannung entsprechen. Allerdings wird die Lampenspannung durch den Spannungsfall auf der Zuleitung beeinflusst. a) Ihnen stehen eine Glüh- und Halogenlampe mit jeweils 75 W zur Verfügung. Die Halogenlampe hat eine Bemessungsspannung von 12 V. Welche Schlussfolgerungen ziehen Sie aus den Ergebnissen der Berechnung der Stromaufnahme beider Lampen? b) Was versteht man unter dem Begriff Spannungsfall? c) Welche Auswirkungen hat die hohe Stromaufnahme auf den Spannungsfall der Zuleitung (1,5 mm2 , 10 m) zur Lampe? Begründen Sie Ihre Aussage. Eine bedeutsame Rolle für den ordnungsgemäßen Betrieb der NV-Halogenlampen spielt der Widerstand der Zuleitung zur Lampe. Er steht im unmittelbaren Zusammenhang mit der Größe des Spannungsfalles. Wie kann der Spannungsfall möglichst gering gehalten werden? a) Berechnen Sie den Querschnitt der 10 m langen Zuleitung zur Lampe (75 W). Der Spannungsfall soll 1 % betragen. Welche Schlussfolgerungen ziehen Sie aus dem Ergebnis? b) Welche Größen des Leitungswiderstandes müssen geändert werden, um den Spannungsfall zu verringern? Für die Schaufensterbeleuchtung sollen fünf NV-Halogenlampen in etwa gleicher Entfernung (3 m) vom Sicherheitstransformator montiert werden. Wählen Sie den genormten Querschnitt aus. Ermitteln Sie den genormten Querschnitt bei einem maximalen Spannungsfall von 3 %. Die Aufgaben dienen der Vorbereitung auf die Gesellenprüfung. Die Wiederholungsfragen enthalten den Lehrstoff des ersten Lernfeldes. Die Lösungen finden Sie auf Seite 16. Fachtest Systeme analysieren und Funktionen prüfen P r ü f u n g L e r n f e l d e r 1 - 4 LERNEN KÖNNEN 3/07 Leitungsberechnung Querschnitt Analyse der Einflussfaktoren auf den Widerstand Leitungswiderstand Erkennen von Wirkungszusammenhängen Spannungsfall, Leitungswiderstand Messen elektrischer Größen Spannung und Strom Auswerten von Kennlinien Niedervolt-Halogenlampe 110 0 20 40 60 % 100 Lebensdauer Lichtstrom Halogenlampe Glühlampe 120 40 % 100 Lampenspannung Lichtstrom 230 V 12 V E1 P = 75 W 1.1 2.1 1.2 2.2 250 150 100 0 100 % 250 150 Lampenspannung Lebensdauer LuK-0307 16.02.2007 8:53 Uhr Seite 13

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