Eingangstests - Versuch 4

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Hans Oberlander
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Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Hans Oberlander » 11.05.2008 22:12

Eingangstest ET II/4
Also hier meine Erinnerungen vom Praktikum II/4 bei DI Rullmann

1
Kondensator gegeben mit Spannung u=4V+3Vcos(wt)+2Vcos(2wt)
(Gruppe B:Spule gegeben mit ähnlicher Spannung)

ges: a Effektivwert
b Klirrfaktor
c ist der Klirrfaktor des Stromes größer, kleiner oder gleich

2. geg: Zweitor, am Eingang ne Summe von Cosinus Spannungen
Kennlinie: ue=(1/V)*ua^2
Hinweis: cos(x)*cos(y)=0,5*(cos(x-y)+cos(x+y))
ges: Alle Frequenzen im Ausgangssignal und die zugehörigen Amplituden

3. Welche Bauelemente verursachen einen Klirrfaktor?

Lsg: 1.a Ueff=sqrt(u0^2+u1^2+u2^2)
b k= u2/sqrt(u2^2+u1^2)
c wird größer beim Kondi, warum weis ich aber nicht, hat der Tüp net erklärt(bzw. hab ich auch dann net nochmal gefragt :-)
2. kriegt ja wohl jeder selber hin...
3. Varistor, Transistor, Diode, Röhren [edit: spule, kondensator sind falsch! mussten wir heute schmerzlich mit pktverlust erfahren]

Das wars gewesen...
Eingangstest ET II/4 (2)
Gegeben: Strom durch Spule: i_L(t) = 7A + 5A * sin(omega *t) -1A * cos(2*omega * t)
Gesucht:
a) Effektivwert
b) Klirrfaktor
c) Besitzt die Spannung an der Spule einen höheren, einen kleineren oder einen tieferen Klirrfaktor als der Spulenstrom?

Antworten (Die Werte bzw. Aussagen stimmen alle nicht so exakt, weiter unten sollte es richtig stehen [Hans Oberlander]):
a) Effektivwert: 7,35A
b) Klirrfaktor: 19,61%
c) Der Klirrfaktor ändert sich. Das folgt aus u(t)/L = di/dt. In diesem Fall: 9,95%. Ist bei der Spulenspannung also kleiner als beim Spulenstrom.

Gesucht:
Nennen sie 3 Bauteile, die einen Klirrfaktor verursachen.

Antwort:
Varistor, Thyristo, Diode.
Gegeben:
u_a(t) = X* u_e + Y * u_e^3
X= 3; Y = 8/(mV)^2
u_e(t) = U_e * sin(wt)
sin^3(alpha) = 0,25 * (3 * sin(alpha) + sin(2*alpha))

Aufgabe: Geben sie die Verstärkung v = U_a1 / U_e normiert auf U_e/mV an sowie alle Amplituden und deren jeweilige Frequenzen an!

Antwort:
Grundschwingung hat die Amplitude (3 * U_e - (6 * U_e^3)/ (mV)^2) da sich Koeffizienten vor Grundschwingung zusammenfassen lassen; hat die Frequenz Omega.

k= 2:
Amplitude (2* U_e^3)/(mV)^2 mit der Frequenz 2 * Omega * t.

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Hans Oberlander
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Hans Oberlander » 03.07.2008 00:33

Hatte mal Lust zu bisschen ausführlicheren Lösungen : )

1. Kondensator gegeben mit Spannung u = 4V + 3V cos(wt)+2Vcos(2wt)

a) Effektivwert: U = \sqrt{(4V)^2 + (\frac{3V}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{2V}{\sqrt{2}})^2} = \underline{\underline{4,74 V}}

b) Klirrfaktor:k_u = \frac{ Effektivwert\ Oberwellen}{Effektivwert\ Harmonische}= \sqrt { \frac {(\frac{2V}{\sqrt{2}})^2}{ (\frac{3V}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{2V}{\sqrt{2}})^2}} = \underline{\underline{0,555}}

c) Ist der Klirrfaktor des Stromes größer, kleiner oder gleich: größer. Begründung:

i(t) = C  \frac{d u}{d t} = -C * [3 V w  sin (w t ) + 4 V w sin (2w t )]

damit k_i = \frac{ {Effektivwert}{ Oberwellen}}{{Effektivwert} {Harmonische}}= \sqrt { \frac{(wC)^2}{(wC)^2}*\frac {(\frac{4V}{\sqrt{2}})^2}{ (\frac{3V}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{4V}{\sqrt{2}})^2}} = \underline{\underline{0,8 \gt k_u}}

2. Irgendwie passt das nichts so ganz, da fehlt ja noch ne angabe, wobei u_e und u_a sicher vertauscht sind

3. Nichtlineare Bauelemente, vor allem Halbleiterbauelemente wie Diode, Transistor, Varistor; sowie Röhren und theoretisch (laut Internet) eben auch Transformatoren, Spulen mit Eisenkern (z. B. Hysterese beim ferromagnetischen Kern-Material)

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Hans Oberlander
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Hans Oberlander » 03.07.2008 01:10

Hier stimmt bissl was in der "gegebenen" Lösung nicht

1. Strom durch Spule: i_L(t) = 7A + 5A sin(wt) - 1A cos(2w t)

a) Effektivwert: I = \sqrt{(7A)^2 + (\frac{5A}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{1A}{\sqrt{2}})^2} = \underline{\underline{7,87 A}}

b) Klirrfaktor: k_i = \frac{ {Effektivwert}{ Oberwellen}}{{Effektivwert} {Harmonische}}= \sqrt { \frac {(\frac{1A}{\sqrt{2}})^2}{ (\frac{5A}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{1A}{\sqrt{2}})^2}} = \underline{\underline{0,1961}}

c) Besitzt die Spannung an der Spule einen höheren, einen kleineren oder einen gleichen Klirrfaktor als der Spulenstrom? Einen größeren. Begründung:

u(t) = L  \frac{d i}{d t} = L * [5A  w  cos (w t ) + 2A  w sin (2w t )]

k_u = \frac{ {Effektivwert}{ Oberwellen}}{{Effektivwert} {Harmonische}}= \sqrt { \frac {(\frac{2A}{\sqrt{2}})^2}{ (\frac{5A}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{2A}{\sqrt{2}})^2}} = \underline{\underline{0,374 \gt K_i}}

Spule: \underline{\underline{K_i \lt K_u}}
Kondensator: \underline{\underline{K_i \gt K_u}}

2. Nennen sie 3 Bauteile, die einen Klirrfaktor verursachen.

Nichtlineare Bauelemente, vor allem Halbleiterbauelemente wie Diode, Transistor, Varistor; sowie Röhren und theoretisch (laut Internet) eben auch Transformatoren, Spulen mit Eisenkern (z. B. Hysterese beim ferromagnetischen Kern-Material)

3. u_a(t) = X* u_e + Y * u_e^3

X= 3; Y = \frac{8}{(mV)^2}

u_e(t) = U_e * sin(wt)

Hinweis: sin^3(alpha) = 0,25 * (3 * sin(alpha) + sin(2*alpha))

Aufgabe: Geben sie die Verstärkung v = \frac{U_{a1}} {U_e} normiert auf \frac{U_e}{mV} an sowie alle Amplituden und deren jeweilige Frequenzen an!

u_a(t) = 3* u_e + \frac{8}{(mV)^2} * u_e^3

u_a(t) = 3* U_e * sin(wt) + \frac{8}{(mV)^2} * {U_e * sin(wt)}^3

u_a(t) = 3* U_e * sin(wt) + \frac{8}{(mV)^2} * {U_e }^3* 0,25 * (3 * sin(wt) + sin(2*wt))

u_a(t) = (3* U_e + 6 \frac{U_e^3}{(mV)^2}) * sin(wt) + 2*\frac{U_e^3}{(mV)^2} * sin(2*wt))

u_a(t) = (3* U_e + 6 \frac{U_e^3}{(mV)^2}) * sin(2 \pi f t) + 2*\frac{U_e^3}{(mV)^2} * sin(2 * 2 \pi ft))

bei f = f_1 : u_{a1} = 3* U_e + 6 \frac{U_e^3}{(mV)^2}
bei f = 2* f_1 : u_{a2} = 2*\frac{U_e^3}{(mV)^2}

somit: \underline{\underline{v}} = \frac{U_{a1}} {U_e} = \frac{3* U_e + 6 \frac{U_e^3}{(mV)^2}} {U_e} = \underline{\underline{3 + 6 (\frac{U_e}{mV})^2}}

Gleich mal wieder bisschen Latex geübt ;)

drjones192
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von drjones192 » 25.06.2009 14:32

Heute gabs:

- Fouriertransformation eines Dreiecksignals (Bis 1. Glied), und deren komplexe Fourierkomponenten,
- Frequenz - und Amplitudenspekrum des Produktes zweier Sinusfunktionen unterschiedlicher Frequenz
- Klirrkator und Effektivwert einer Zusammengesetzen Schwingung mit Gleichanteil, Grund - und Oberschwingung.

15 Minuten waren recht wenig Zeit dafür

orlz22
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von orlz22 » 20.05.2010 21:22

heute gabs
1. tiefpass oder hochpass als schaltung gegeben. man musste bestimmen, ob es einen höcheren oder niedrigeren Klirrfaktor hat.
2. ebenfalls eine schaltung mit veränderlicher Spannung. und zwar eine parallel schaltung von varistor, widerstand und stromquelle. man musste den strom bestimmen, gleichanteil Io, I1, I2 usw angeben
3. welche bauelemente verursachen klirrfaktor(mindestens 3 angeben)
alle habens bestanden ;)

Mercedes
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Mercedes » 30.04.2011 12:53

Ich hatte letzten Donnerstag mein Praktikum. Der Eingangstest war eine Mischung aus den vorhandenen Tests.
Bis auf eine Aufgabe: Es war ein System mit R, L und C gegeben und man sollte den Klirrfaktor berechnen.
Das Netz hatte jedoch gar keinen Klirrfaktor da alle Elemente linear gewesen sind :roll:

Lurzi
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Lurzi » 04.05.2011 12:57

Heute kam dran:
1. Aus Multiplikation von Sinus-Signalen das Frequenzspektrum und die Amplitudenwerte ausrechnen
2. Effektivwert und Klirrfaktor aus Gleichanteil, Grund- und Oberschwingung ausrechnen
3. Aus einer Frequenz/Spannungs-Tabelle mittels Fourier auf die Funktion schließen und skizzieren

War ganz schön anspruchsvoll, aber alle haben bestanden 8-)

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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von M_A_D » 09.05.2011 21:43

Hab mal aufgeschrieben woran ich mich erinner.
Und bitte bloß nicht schreiben der ohmsche Widerstand hat keinen Klirrfaktor oder existiert nicht (sehr beliebt), da nimmts der Herr doch sehr genau und gibt 0 Punkte. Also schön k=0 ^^ ;)
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Wer von euch Hässlichen meint ich sei oberflächlich?

Antipas
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Antipas » 18.05.2011 21:33

Tach Leute,

auch ich gebe meinen Senf hier nochmal dazu.

Das ist eine Sammlung aus allen Eingangstest die ich zum Erstellzeitpunkt hatte.

Des Weiteren habe ich ein paar Lösungen zusammengetragen und selbst erarbeitet und noch ein paar wichtige Formeln mit aufgenommen, viel Spaß damit,

falls es noch Fehler gibt, dann schreibt mich per PN an und dann korrigiere ich das,

Antipas.

[EDIT] Ich habe das Dokument nochmal korrigiert und noch erweitert.
[EDIT 2] Ich habe nochmal eine Aufgabe hinzugefügt
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shape
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von shape » 23.06.2011 18:45

Also ich hatte heute Eingangstest ET II/4 (2). Den gab es aber in X Varianten. :))

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ThatGuy
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von ThatGuy » 13.07.2012 11:39

Einer der gestrigen Eingangstests von Dr. Mögel.
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Seitz
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Seitz » 13.07.2012 18:23

ThatGuy hat geschrieben:Einer der gestrigen Eingangstests von Dr. Mögel.
Dazu ist noch zusagen das es den Eingangstest in vielen Varianten gab, mal Spannung, mal Strom usw..
Die Berechnungen dahinter sind aber natürlich die selben.

AAO
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von AAO » 06.05.2013 08:14

Unser Eingangstest von vor 2 Wochen. Die Aufgaben sind vom Original abfotografiert. ;)
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Bonra
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Bonra » 17.05.2013 09:56

Gestern hatten wir Versuch 2 bei Herr Ascoli. Das ist ein wirklich netter und freundlicher Mann und es gibt ein paar sachen die ihr wissen solltet über ihn:

-Er kommt aus Italien und kann kaum deutsch und deswegen wird das Praktikum bei ihm in Englisch abgehalten
-Der Eingangstest war okay, aber für 20min extrem umfangreich, also ich hab es zeitlich nicht geschafft, da ich mich öfters auf meinem Taschenrechner vertippt hatte bei Aufgabe 1, obwohl er schon mehr Zeit gegeben hat.
-Die Auswertung des Protokolls dauert MINDESTENS 30 Minuten, also gebt möglichst Zeitig ab ansonsten sitzt ihr wie manche bis halb 6 anstatt bis 16:20. (Kommt daher, dass er jede einzelne Formel und jedes Diagramm genaustens überprüft und immer Punkte für Abschnitte gibt)
-aber wie geschrieben sehr nett und hilfsbereit (:

Eigentlich werden bei den Tests Hinweise dazu gegeben... hier waren keine dazu... er meinte wir könnten dann den Merzinger verwenden (also nehmt den mit) und für die, die den nicht mithaben hat er das in englisch während des Tests angesagt.

Im Anhang der Originaltest vom 16.5.13
Lösungen evtl. später
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Bonra
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Bonra » 17.05.2013 13:39

Okay das sind die Lösungen. es wäre schön wenn noch mal jemand drüber schauen würde bzw. alles nachrechnet und dann hier postet, wenn noch Fehler drin sein sollten.
Bei drittens bin ich mir nicht sicher ob das so stimmt.

Edit:
bearbeitet--> steinis gefundener Fehler "behoben"
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Zuletzt geändert von Bonra am 04.06.2013 16:28, insgesamt 1-mal geändert.

steini
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von steini » 28.05.2013 17:29

nen kleinen fehler hab ich noch entdeckt:
bei der zugeschnittenen größengleichung muss am ende Ue^2/(mV)^2 nicht Ue^2/mV, da man die x-te potenz der eingabegröße auch durch die x-te potenz der einheit der eingabegröße teilt, sonst wärs ja keine zugeschnittene größengleichung ;)
bei der zweiten teilaufgabe von 3., also was man für ne signalrekonstruktion braucht, bin ich leider auch überfragt, da müssen mal die intelligenteren leute hier helfen :D

Bonra
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Bonra » 04.06.2013 16:29

okay, geändert =)
steht jetzt (U_e/(mV))^2 ;)

ET_Paule
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von ET_Paule » 25.06.2013 16:04

Ich glaube, dass deine Antwort soweit richtig ist.
Ich würde nur als Erklärung in den Argumenten der einzelnen harmonischen Funktionen jeweils eine Phasenverschiebung Phi als Unbekannte ergänzen.

Denn cos(x) = sin(x + 90°).

pistolpiet
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von pistolpiet » 05.07.2013 13:05

Wir hatten den Versuch auch bei dem Herrn Ascoli. Allerdings war sein Test (s. Anhang) diesmal in englischer Sprache gehalten. Die erste Aufgabe war etwas aufwendiger, deswegen sind bei uns auch so ein viertel der Leute durchgefallen (also Fourierreihe noch mal anschauen!). Man durfte jedoch den Merzinger benutzen, und die Formel für THD (s. Aufgabe 2) wurde vom Betreuer auch freundlicherweise angesagt, da diese kaum einem präsent war.
In Sachen Protokolle kann ich mir dem Beitrag von Bonra anschliessen. Der Betreuer guckt alles lange durch und gibt Punkte für die Teilabschnitte. Man kann bei ihm aber die Bewertung schon nachvollziehen, nicht wie bei manch anderen Betreuern die einfach konsequent halben punkt ohne Begründung abziehen. Unser Protokoll war schon ziemlich gut bewertet, sodass in meinem Fall eher ein mittelmäßiger ETest noch ausgegleichen werden konnte.
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keule1
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von keule1 » 27.07.2013 20:55

Herrn Ascoli legte uns folgenden Test vor.
Bei der ersten Gruppe dessen Protokoll er kontrollierte brauchte er 1,5 h. Dementsprechend mussten wir an einem anderen Tag nochmal bei ihm im Büro vorbeischauen. Dort dauerte es aber nur 20 min.
P.S. Er hat sich nicht daran gestört, dass unser Protokoll sehr nahe an der "offiziellen" netAction Lösung orientiert war, die er mit "seiner" Lösung aus netAction verglichen hat. :)
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von t__rick » 27.05.2014 09:17

Am 14.5. war der Eingangstest bei Hr. Ascoli ein neuer:

Fourier-Entwicklung über eine Dreiecksfunktion, bestimme Konstantanteil, und jeweils anteil a und b.

Da das Dreieckssignal vom Verlauf her "einem sinus entsprach" war der gleichanteil und ein anteil (wegen gerade/ ungerade funktion) null. Das reicht eigentlich schon zum bestehen.

Das bestimmen des offenen Anteils nimmt dann etwas Zeit in anspruch, die er aber gibt und zwischendurch auch mal den Raum verlässt.

Nur das Protokoll dauert etwas, das hat er sich mitgenommen.

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motz_e
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von motz_e » 28.05.2014 11:51

Hallo,

heute war Herr Müller für den Versuch zuständig. Einganstest beinhaltete folgende Fragen:
1. a) Fourierreihe allgemein
1. b) Gleichanteil einer Rechteck- und einer Dreieckfunktion bestimmen.
2. Amplitunden und Frequenzen der Spannung u(t) = U_1 * sin(ω_1t) * (U_0 + U_2 * sin(ω_1t))
3. Klirrfaktor und Effektivwert von i(t) = I_0 + I_1 * sin(ω_1t) + I_2 * cos(ω_2t)

Genaue Angaben und Werte für 2 und 3 habe ich nicht mehr im Kopf, die Fragestellungen sollten aber stimmen. Merziger war nicht erlaubt, für die Multiplikation von zwei harmonischen Schwingungen war aber alles gegeben.

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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von Benny90 » 05.06.2014 17:59

Hallo Zusammen!

Beim heutigen Eingangstest war folgendes an der Reihe:

1.
a) Allgemeine Fourierreihe aufstellen -> siehe Formel im Merziger

b) Man hatte eine ungerade Rechteckfunktion gegeben (siehe Bild), hierbei sollte man die Fourierkoeffizienten a1, b1 berechnen und daraus c1 bestimmen (siehe Merziger)! (Bei rein ungeraden Funktionen sind alle a_n für alle n Element N null und somit auch der Gleichanteil c0 gleich null, der hier aber nicht gefragt war.)

2. Multiplikation zweier Signale u1(t)= Û_0 + Û_1*cos(w_1*t) und u2(t)= Û_2*sin(w_2*t). Ermitteln der Amplituden und den dazugehörigen Frequenzen. Somit entsteht einmal cos(w_1*t)*sin(w_2*t), hierfür war eine Vereinfachung gegeben (siehe Merziger), bei der man allerdings auf die Reihenfolge von w_2 und w_1 achten muss!

3. Ermitteln des Klirrfaktors k und des Effektivwertes von u(t) = 2V + 1V * sin(2*w*t) + 3V * cos(w*t). Beim Effektivwert stets darauf achten, dass sich der Quotient sqrt(2) für die Effektivwerte der Harmonischen Schwingungen nicht wie bei der Berechnung des Klirrfaktors wegkürzen lässt!

Hinweise zur Durchführung:
Bei der Messung der Amplitudenspektren konnte der Gleichanteil nicht gemessen werden, da der Koppelkondensator der Soundkarte diesen nicht durchlässt. Somit erhält man bei der Messung für f = 0 Hz im Gegensatz zur Berechnung die Amplitude 0.
Bei der dritten Aufgabe soll die Verstärkung der Grundschwingung berechnet werden(v = Û_a1/Ûe). Sollte das Programm nicht gleich zu Beginn die Signale anzeigen (z. B. nur Rauschen), dann startet einfach das Programm neu! Das hat so ab und zu seine Macken...

Mehr fällt mir jetzt nicht mehr ein. Ich hoffe es hilft euch!
Viel Erfolg! :twisted:
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vivalaelectro
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von vivalaelectro » 22.06.2014 21:58

Letzten Mittwoch kam folgender Test dran:

Berechnen Sie die Fourierreihenkoeffizienten c_o, a_1, a_n!=1, b_n für die folgende periodische Doppelweggleichrichtung u(t) = |Ûcos(w*t)| (--> gerade Funktion) allgemein.

Dabei war eine Abbildung der Funktion mit Û = 1V gegeben, aber Achtung: Koeffizienten allgemein mit Û berechnen! Des Weiteren war die Formel der Fourierreihe gegeben, gegen den Merziger hat er aber auch nichts eingewendet.

Zeit war eigentlich ausreichend. Wir hatten alle unterschiedliche Ergebnisse, durchgeflogen ist aber trotzdem keiner.

ekki
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Re: Eingangstests - Versuch 4

Beitrag von ekki » 17.06.2015 15:18

Hallo Leute,
wir hatten heute das Praktikum bei Herrn Ascoli,
als wir reinkamen lagen die Eingangstests schon auf dem Tisch obwohl er nicht mal im Raum war.
Er hat auch, während wir geschrieben haben, den Raum verlassen und uns sehr viel Zeit gegeben.
Habe das Antestat unten angehängt. ;)
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