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Klausuren

Verfasst: 09.05.2008 20:08
von Tommes
Klausuren

TET Klausur WS 06/07
Teil A

Aufgabe 1:
Weisen Sie mit Hilfe einer geeigneten Maxwellschen Gleichung nach, dass es sich bei
B = (z,y,-x) nicht um ein Magnetfeld handelt!

Aufgabe 2:
Leiten Sie aus den Maxwellschen Gleichungen die Poisson-Gleichung des elektrischen Potentials her!

Aufgabe 3:
Nennen Sie die Gründe für folgende Phänomene an einer Grenzschicht.
a) E_{n1}\neq E_{n2}</b><br>
b) H_{n1}\neq H_{n2}<br><br>

Aufgabe 4:
Eine positiv geladene Kugel und eine ungeladene Kugel hoher Leitfähigkeit befinden sich über einer leitfähigen Ebene.
Bild
a) Zeichnen Sie das Feldbild der Anordnung!
b) Tragen Sie die Ladungsverteilung auf den Kugeln und der Ebene ein!
c) Wie nennt man den physikalischen Effekt der hier auftritt?

Aufgabe 5:
Der Kapazitätsbelag eines zylindrischen Leiters beträgt C' = \frac{2\pi \epsilon}{ln(R_a/R_i)}. Bestimmen Sie den Leitwertbelag des Leiters!

Aufgabe 6:
Ein zylindrischer Leiter mit der Leitfähigkeit \kappa führt einen Strom I=5A in z-Richtung. Die Radialkomponente der Feldstärke beträgt E_r=1 V/m.
a) Berechnen sie die z-Komponente der Feldstärke an der Leiteroberfläche.
b) Berechnen sie das Verhältnis der Poyntingvektoren: \frac{S_z}{S_r}.
c) Welches Vorzeichen besitzt die Radialkomponente des Poyntingvektors und welcher phys. Effekt ist dadurch beschrieben?

Aufgabe 7:
Gegeben war eine Anordung aus 5 Kammern, wobei wie äußeren und die mittleren ideal leitfähige Gebite waren. Dazwischen waren 2 Ladungsgebiete (durch eine Leitungskammer getrennt), eine mit Positiven und eine mit Negativen Ladungen. Am rechten Rand lag das Nullpotenzial und Links lag das Potenzial U. (Genau wie ein pn-Übergang, nur dass an allen 3 Grenzflächen nochmal ideal leitende Gebiete eingefügt waren)

a) Skizzieren Sie den Verlauf des Potenzials und der Feldstärke<br>
b) Berechnen sie Emax

Aufgabe 8 (6Punkte)
Gegeben war ein Linienleiter und eine Leiterschleife ein einer Ebene parallel zueinander angeordnet, welche sich mit Vx von dem Linienleiter entfernt.

Geben Sie den formalen Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung und der Geschwindigkeit an.<br>

Aufgabe 9 (6Punkte)
Gegeben war ein runder Kupferleiter mit einem bestimmten kappa, einem Strom I=5A, einem Radius und einer radialKomponente der Feldstärke Er=1V/m
a) Berechnen sie die z-Komponente der Feldstärke an der Leiteroberfläche.
b) Berechnen sie das Verhältnis der Poyntingvektoren: Sz/Sr
c) In welche Richtung zeigt der Poyntingvektor Sz und welcher Effekt verbrigt sich dahinter<br>

Aufgabe 10
Gegeben war ein Koaxialkabel mit Werten:

Bestimmen Sie die Innere Induktivität Li des kabels.

Teil B

Aufgabe 1:
Gegeben ist ein Würfel mit der Kantenlänge a=5mm mit folgender Feldverteilung:

E = \frac{E_0}{a^3}(2xyz,x^2z,x^2y)
E0=500V/m

a) ist das Feld ein Potentialfeld - Begründung
b) Wie groß ist die Spannung zwischen den Ecken (0,0,0) und (a,a,a)
c) Wie groß ist die Raumladung p(x,y,z)
d) Wie groß ist die Gesamtladung Q des Würfels


Aufgabe 2:
Gegeben Bandleiter der Dicke D in y-Richtung , Breite b in z-Richtung, und in x-Richtung unendlich ausgedehnt. Koordinatenursprung liegt genau in der Mitte des Leiters.

Es fließst Gleichstrom
a) Berechnen Sie das innere Magnetfeld.
b) Wie groß ist die innere Induktivität
Jetzt mit wechselstrom
c) stellen sie die Differentialgleichung für die Feldstärke auf
d) wie lautet die Allgemeine Lösung
e) spezielle Lösung (nutzen Sie dazu die Symmetrieeigenschaft)

Re: Klausuren

Verfasst: 09.05.2008 20:16
von Tommes
Tet Klausur Jg 02

Re: Klausuren

Verfasst: 09.03.2009 11:41
von LoveBuzz
Moin!

So hier mal die Rekosntruktion der TET1-Prüfung vom 6.03.2009. Keine Garantie auf Richtigkeit. Bei Fehlern/Änderungsvorschlägen bitte PM an mich. Gruß

edit: die kleinen Fehler ausgemerzt...

Re: Klausuren

Verfasst: 14.08.2009 20:58
von Hans Oberlander
Hier einige Lösungen zur Klausur WS 2008/2009 aus der TET2 Übung

Re: Klausuren

Verfasst: 24.02.2011 18:03
von Robsen
Die Klausur aus dem ersten Post, ohne Quote damit die Fomeln dargestellt werden:

WS 06/07


Teil A

Aufgabe 1:
Weisen Sie mit Hilfe einer geeigneten Maxwellschen Gleichung nach, dass es sich bei
B = (z,y,-x) nicht um ein Magnetfeld handelt!

Aufgabe 2:
Leiten Sie aus den Maxwellschen Gleichungen die Poisson-Gleichung des elektrischen Potentials her!

Aufgabe 3:
Nennen Sie die Gründe für folgende Phänomene an einer Grenzschicht.
a) E_{n1}\neq E_{n2}</b><br>
b) H_{n1}\neq H_{n2}<br><br>

Aufgabe 4:
Eine positiv geladene Kugel und eine ungeladene Kugel hoher Leitfähigkeit befinden sich über einer leitfähigen Ebene.
Bild
a) Zeichnen Sie das Feldbild der Anordnung!
b) Tragen Sie die Ladungsverteilung auf den Kugeln und der Ebene ein!
c) Wie nennt man den physikalischen Effekt der hier auftritt?

Aufgabe 5:
Der Kapazitätsbelag eines zylindrischen Leiters beträgt C' = \frac{2\pi \epsilon}{ln(R_a/R_i)}. Bestimmen Sie den Leitwertbelag des Leiters!

Aufgabe 6:
Ein zylindrischer Leiter mit der Leitfähigkeit \kappa führt einen Strom I=5A in z-Richtung. Die Radialkomponente der Feldstärke beträgt E_r=1 V/m.
a) Berechnen sie die z-Komponente der Feldstärke an der Leiteroberfläche.
b) Berechnen sie das Verhältnis der Poyntingvektoren: \frac{S_z}{S_r}.
c) Welches Vorzeichen besitzt die Radialkomponente des Poyntingvektors und welcher phys. Effekt ist dadurch beschrieben?

Aufgabe 7:
Gegeben war eine Anordung aus 5 Kammern, wobei wie äußeren und die mittleren ideal leitfähige Gebite waren. Dazwischen waren 2 Ladungsgebiete (durch eine Leitungskammer getrennt), eine mit Positiven und eine mit Negativen Ladungen. Am rechten Rand lag das Nullpotenzial und Links lag das Potenzial U. (Genau wie ein pn-Übergang, nur dass an allen 3 Grenzflächen nochmal ideal leitende Gebiete eingefügt waren)

a) Skizzieren Sie den Verlauf des Potenzials und der Feldstärke<br>
b) Berechnen sie Emax

Aufgabe 8 (6Punkte)
Gegeben war ein Linienleiter und eine Leiterschleife ein einer Ebene parallel zueinander angeordnet, welche sich mit Vx von dem Linienleiter entfernt.

Geben Sie den formalen Zusammenhang zwischen der induzierten Spannung und der Geschwindigkeit an.<br>

Aufgabe 9 (6Punkte)
Gegeben war ein runder Kupferleiter mit einem bestimmten kappa, einem Strom I=5A, einem Radius und einer radialKomponente der Feldstärke Er=1V/m
a) Berechnen sie die z-Komponente der Feldstärke an der Leiteroberfläche.
b) Berechnen sie das Verhältnis der Poyntingvektoren: Sz/Sr
c) In welche Richtung zeigt der Poyntingvektor Sz und welcher Effekt verbrigt sich dahinter<br>

Aufgabe 10
Gegeben war ein Koaxialkabel mit Werten:

Bestimmen Sie die Innere Induktivität Li des kabels.

Teil B

Aufgabe 1:
Gegeben ist ein Würfel mit der Kantenlänge a=5mm mit folgender Feldverteilung:

E = \frac{E_0}{a^3}(2xyz,x^2z,x^2y)
E0=500V/m

a) ist das Feld ein Potentialfeld - Begründung
b) Wie groß ist die Spannung zwischen den Ecken (0,0,0) und (a,a,a)
c) Wie groß ist die Raumladung p(x,y,z)
d) Wie groß ist die Gesamtladung Q des Würfels


Aufgabe 2:
Gegeben Bandleiter der Dicke D in y-Richtung , Breite b in z-Richtung, und in x-Richtung unendlich ausgedehnt. Koordinatenursprung liegt genau in der Mitte des Leiters.

Es fließst Gleichstrom
a) Berechnen Sie das innere Magnetfeld.
b) Wie groß ist die innere Induktivität
Jetzt mit wechselstrom
c) stellen sie die Differentialgleichung für die Feldstärke auf
d) wie lautet die Allgemeine Lösung
e) spezielle Lösung (nutzen Sie dazu die Symmetrieeigenschaft)

Re: Klausuren

Verfasst: 06.03.2011 17:32
von Lika
Klausur von 2011

danke an alle Mithelfenden bei der Rekonstruktion =)

Re: Klausuren

Verfasst: 02.03.2012 15:52
von sternhagelvoll
Hier mal die Rekonstruktion von WS 2012 (im Suff...)

Re: Klausuren

Verfasst: 02.03.2012 22:11
von Barth
hier gibts das Ganze ohne Suff

Re: Klausuren

Verfasst: 03.03.2013 16:59
von ThatGuy
Die Aufgaben der TET1-Klausur in diesem Wintersemester waren im Wesentlichen modifizierte Übungsaufgaben aus der aktuellen Aufgabensammlung:
  1. Aufgabe 4.6, jedoch als Kreisscheibe mit Innenradius a, Außenradius b und homogen verteilter Gesamtladung Q. Zu berechnen war die elektrische Feldstärke auf der z-Achse
  2. Aufgabe 7.4, Skizzieren der Feld- und Äquipotentiallinien sowie Berechnen des Potentials im gesamten Raum
  3. Aufgabe 12.2, Berechnung der magnetischen Feldstärke im Punkt P(a,b,0) mit a<>b
  4. Aufgabe 9.2, jedoch mit inhomogenem Dielektrikum der Form \varepsilon(r)=\varepsilon_0e^{-\frac{r-b}{a}}
  5. Aufgabe 11.5, zweite Leiterschleife jedoch als Viereck mit P_1(-c,a,0), P_2(c,a,0), P_3(0,d,0) und P_4(0,a+d,0)
  6. Aufgabe 13.2 (identisch)
  7. diverse Wissensfragen (u.a. Aufgaben 1.10, 2.1, 2.9, 2.7)
Hier mal etwas aufbereitet die Aufgaben sowie eine Musterlösung der Semesterklausur aus dem WS2012/13. Dank des TikZ-3DPlot-Paketes von Jef­frey Hein konnte ich die Aufgaben nun endlich auch mit ein paar netten dreidimensionalen Skizzen illustrieren (in your face PSTricks!).

Re: Klausuren

Verfasst: 05.03.2013 08:24
von krauthaeuser
ThatGuy hat geschrieben:Die Aufgaben der TET1-Klausur in diesem Wintersemester waren im Wesentlichen modifizierte Übungsaufgaben aus der aktuellen Aufgabensammlung: ...
Und genau darauf wird von uns in Vorlesung, Übung und Konsultation ja auch immer hingewiesen.

Re: Klausuren

Verfasst: 07.03.2014 14:25
von Rums
Auch dieses mal gab es verwunderlicherweise wieder abgewandelte Übungsaufgaben:

12.3 Kreisförmige Leiterschleife (Komplett wie aus der Übung)
11.5 Gegeninduktivität - Linienleiter und Leiterschleife: Abgewandelt, sodaß aus dem aufgespannten Dreieck ein Quadrat wurde.
10.3 Stromdurchflossenes Hohlzylindersegment: Genau so wie in der Übung
9.6 Energie in zwei dielektrischen Schichten: Man musste soweit ich mich erinnern kann noch die Feldstärke berechnen.
7.1 So abgewandelt, dass man eine Linienladung spiegeln sollte und davon die influenzierte Ladung berechnen sollte. Vorher sollte man dann noch hinschreiben, wie man das anstellen möchte, bzw. wie sich die influenzierte Ladung generell berechnen lässt. (siehe Bild).
6.1 Kugel mit homogener Raumladungsverteilung: So abgewandelt, dass man nur bis zu den Bedingungen für die Konstanten rechnen musste, aber diese nicht lösen musste.

Wissenfrage: Angabe der Maxwell-Gleichungen in Differentialform, Isotrop und Linear bei den Konstanten erklären und noch eine Aufgabe (die ich vergessen habe).

Re: Klausuren

Verfasst: 02.08.2014 11:48
von keule1
So hier die Aufgaben von der Wiederholungsklausur vom 01.08.14.

Aufgaben aus der Aufgabensammlung:
4.3 nur das Skalarpotential
7.1 mit Linienladung auf der Z-Achse und man sollte die Vorgehensweise beschreiben
9.6 ohne genaue Werte in Abhängigkeit von a
10.3

von der Klausur 01.03.13:
5 mit dem Rechteck gesammt in einen Oktanten verschoben und alles in Zylinderkoordinaten angegeben
7 b,c,e

Poissongleichung allgemein und für eine Raumladung in form einer Kugel herleiten und teilweise irgendwie ausrechnen (hab ich nicht hinbekommen gab jedoch 11 Punkte!!)
Mir ist gerade aufgefallen, dass dies die gleiche Klausur wie letztes Semester war. Hier die offiziellen Kulturlösungen.

Ich kann euch nur empfehlen alle Aufgaben die in der Aufgabensammlung sind durchzurechnen. Wenn man irgendwelche Ansätze herleiten sollte, stand dies auch explizit in der Aufgabe.

Re: Klausuren

Verfasst: 05.03.2015 17:17
von isengard412
Falls jemand es nicht mitbekommen hat:

In der Klausur morgen wird es keine Dipol-Aufgaben geben und auch nichts zum Übergang an einer DIelektrischen Grenzschicht.
Es wurde nochmal gesagt, dass auf dem Formelblatt keine Herleitungen oder fertige Kochrezepte bzw. Aufgaben stehen dürfen. -->sonst Betrugsversuch
Es soll am besten mit der letzten Aufgabe angefangen werden, da es da nur um allgemeine Zusammenhänge geht, wo man schnell ein paar Punkte sammeln kann.
Außerdem soll man darauf achten, dass alle gefragten Werte auch berechnet werden. Nur bei "zeige, dass..." muss langwierig hergeleitet werden.

Allen viel Erfolg! ;)

Re: Klausuren

Verfasst: 07.03.2016 10:50
von leuchtturm
WS 15/16

Die ersten 6 Aufgaben haben größtenteils Übungsaufgaben entsprochen. Wenn ich mich richtig erinner kamen diese AUfgaben dran:
4.6
9.6
10.2
11.1
12.3
Eine Aufgabe zum Spiegelungsprinzip. an Kugel und leitender Ebene.
in der siebten Aufgabe wurde gefragt was linear, isotropisch und homogen bedeutet. Außerdem sollte man sageb, was der Satz der Invarianz der Ladungen aussagt und als letztes musste man die Stetigkeitsbedinungen für die Normalkomponente des magnetischen Feldes herleiten.

Noch ein Hinweis, klammert euch nicht immer zu sehr an eueren Zettel. Bei manchen Problemen macht man es sich dadurch schwieriger als es ist oder man macht es schlicht und einfach falsch, weil man nicht mehr wirklcih nachdenkt..

Die Klausur war jedenfalls nicht schwer und mit dem Machen der Übungen auf ejden Fall vernünftig bestehbar. Es waren recht viele eher fertig und das waren nicht nur Leute die abgegeben haben weil sie nichts mehr wussten.

Re: Klausuren

Verfasst: 29.07.2016 10:54
von K3n$!
Heute (SS2016) kam die gleiche Klausur dran wie im letzten WS2015/16.
Die Spiegelladungsaufgabe müsste Aufgabe 7.7 sein.

Die Aufgaben waren teilweise nochmal einfacher als in der Übung (keine Graphen zeichnen, gleiche Epsilons).

Bei Aufgabe 7 war zuerst nach der Einheit des Vektorpotentials A gefragt.
Dann wurde gefragt was bei einem permeablen Medium anisotrop, nichtlinear, inhomogen bedeutet. Teil c auch wieder der Erfahrungssatz mit der Invarianz der Ladungen und bei d) sollten auch die Stetigkeitsbedingungen der Normalkomponenten für B und H hergeleitet/bewiesen werden. Das ganze sollte mit einer Grafik unterstützt werden und dann gab es dazu noch die Frage, inwiefern J_F (irgendwas mit Stromdichte) an der Grenzschicht zwischen Medium 1 und Medium 2 Auswirkungen hat.

Zettel durfte beidseitig beschrieben werden und wurde nicht eingesammelt.
Mit den Informationen von leuchtturm (vielen Dank dafür!) war das echt leicht :)

Re: Klausuren

Verfasst: 03.03.2017 18:35
von Nordlicht
WS 16/17

Die ersten sechs Aufgaben waren wieder fast wie Übungsaufgaben:

1 - 8.3 (Dipolmomentendichte)
Auf einem Kreisring mit Radien a & b (also keiner Kreisscheibe wie in 8.3)
2 - 7.7 (Punktladung in Hohlkugelhälfte)
3 - 10.2 (Halbkugelerder)
4 - 9.6 (Energie in zwei dielektischen Schichten)
5 - 11.3 (Gegeninduktivität)
Das Koordinatensystem musste nicht gedreht werden. I1 ging entlang der positiven z-Achse. Die dreieckige Leiterschleife lag (glaub ich) zwischen den Punkten (p0,z0);(p0,z0+h);(p0+b,z0+h).
6 - 12.3 (Biot-Savart)
Allerdings mit Halbkreis-Leiterschleife im Bereich y>0 und einer einem Geraden-Leitersegment auf der x-Achse (-a < x < a)

7 - Fragen nach folgenden Einheiten:
o Vektorpotential A
o Leitfähigkeit k
o mag. Fluss Phi (wars glaub ich)

- Welche Auswirkung hat Anisotropie auf ein leitfähiges Medium?
- Frage nach dem Erfahrungssatz mit der Invarianz der Ladungen
- Wie in SS16 sollte die Stetigkeitsbedingungen an einer Grenzschicht der Normalkomponenten für B und H hergeleitet/bewiesen werden. (mit Grafik) Außerdem wieder die Frage ob J_F darauf Einfluss hat.

Die Punkte für die Aufgaben: 8,9,8,10,10,12,13
So das wars :mrgreen:

Re: Klausuren

Verfasst: 01.08.2017 09:58
von schiri
Die TET1-Klausur im SoSe 17 war quasi identisch zu der aus dem Wintersemester 16/17.
Es war nur noch zusätzlich die Einheit der Elektrischen Feldstärke gefordert.
Außerdem wurden bei uns die Zettel kontrolliert.

Re: Klausuren

Verfasst: 03.03.2018 09:52
von Butterkeks
In der Klausur gestern kam eine Auswahl der schon genannten Aufgaben dran. Es gab nur eine neue Aufgabe. Gegeben war eine Anordnung wie in Aufgabe 10.1. Man sollte als erstes die Laplace-Gleichung herleiten :shock: und dann damit das Potential, Stromdichte und den Widerstand berechnen.
Alles in allem war die Klausur allerdings recht einfach, ich kann nicht nachvollziehen warum jederman Angst vor der Klausur hat.

Re: Klausuren

Verfasst: 03.03.2018 11:05
von Phil91
WS 17/18

1. - Wie 1. WS 16/17
2. - 7.2 ,aber Skalarpotential und elektr. Feldstärke berechnen
3. - 10.1 mit a) Laplace-Gleichung herleiten (also wie in 6.1 für Skalarpotential in Abhängigkeit von Phi im Außenraum)
b) mit dieser Gleichung J und R bestimmen
4. - 9.6
5. - wie 5. WS 16/17 und Formel zur Berechnung H hervorgerufen durch I1 herleiten (aus Maxwell rotH mit Stokes)
6. - wie 6. WS 16/17
7. gab 19! Punkte
Vektor r in Kugelkoordinaten
Was bedeutet divB=0
Einheiten : Vektorpotential, Mag. Fluss, Linienladung
Erfahrungssatz von der Invarianz der Ladung
Stetigkeitsbedingungen an einer Grenzschicht der Normalkomponenten für B und H beweisen, mit Zeichnung und welchen Einfluss hat
Jf(Flächenstromdichte)
Beweis s. Bild
20180303_104159.jpg
Insgesamt gabs 79 Punkte, man musste mehr herleiten oder beweisen. Aber die Hälfte war trotzdem die Klausur vom letzten Jahr, also mehr als fair.

Re: Klausuren

Verfasst: 04.03.2018 11:18
von AnaToutou
Ich hab hier mal paar Rezepte aufgeschrieben zur Lösung typischer TET-Aufgaben. Die abgefragten Fähigkeiten dieser Klausur:
  • Die entsprechenden Volumen-/Flächen-/Wegelemente wählen
  • Übersicht über die Vektoren in den Integralen behalten können
  • Konzentrationsfähigkeit! (Wenn ihr bei einer Aufgabe lange überlegen müsst, bleibt euch keine Zeit zum Kontrollieren von Schusselfehlern)
Die ganzen Maxwell-Gleichungen und Co.sind für Herleitungen wichtig, aber zum Rechnen braucht ihr nicht viel. Aber das seht ihr auch in der angehangenen Datei.

Re: Klausuren

Verfasst: 02.03.2019 14:03
von FMD
Gedankenprotokoll zur Klausur WS18/19

Aufgaben 1-4 waren zum elektrostatischen Feld, also z.B. Spiegelung an Ebenen (8P.) oder auch Berechnung der Kapazität/Energie in einem Kugelkondensator (12P.). (Die anderen beiden Aufgaben waren 8 und 9P.)
Aufgabe 5 war eine Herleitung ( aus dem Erfahrungssatz über die Invarianz der el. Ladung die Kontinuitätsgleichung herleiten 6P.)
Aufgaben 6 und 7 waren zum Magnetfeld (in und um einem Leitermit geg. J und in einer quadr. Leiterschleife, je 14P.)
Und Aufgabe 8 waren wieder die Wissenfragen. (8P.)
Diesmal mit den Einheiten von el. Dipolmoment (Asm), magn. Fluss und der Permeabilität.

Insgesamt ist die Klausur wirklich fair, man sollte nur gründlich lernen vorher.
(Ich hatte z.B. nicht mit der Kapazität gerechnet... :? )