Elektrotechnika - OOWEE XL edycja

XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej
Kraków - 10 lutego 2017 r.
TEST DLA GRUPY ELEKTRYCZNEJ
WYJAŚNIENIE:
Przed przystąpieniem do udzielenia odpowiedzi przeczytaj uważnie poniższy tekst.
Test zawiera 50 pytań.
Odpowiedzi należy udzielać na załączonej karcie odpowiedzi. W lewym górnym rogu karty wpisz swoje dane,
w polu oznaczonym jako KOD wpisz przyznany Ci KOD a następnie zamaluj kratki odpowiadające poszczególnym
cyfrom KODU.
Należy wybrać jedną poprawną odpowiedź oznaczoną literami a, b, c, d i zamalować odpowiadające jej pole na
karcie odpowiedzi. Jeżeli uważasz, że żadna odpowiedź nie jest właściwa, zamaluj pole odpowiadające pozycji e.
UWAGA!!! Nie ma możliwości poprawek zaznaczonej odpowiedzi!!!
Można korzystać jedynie z przyborów do pisania i rozdawanych kart brudnopisów. Korzystanie z kalkulatorów,
notebook’ów, telefonów komórkowych itp. jest zabronione.
Za każdą prawidłową odpowiedź otrzymuje się jeden punkt. Dla każdego zadania możesz zaznaczyć tylko jedną
odpowiedź – każdy inny przypadek będzie traktowany jako błędna odpowiedź.
Maksymalna liczba punktów 50.
CZAS ROZWIĄZYWANIA: 120 min.
Życzymy powodzenia.
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (2 z 9)
1 Z a d a n i e 1.. Wyznaczyć rezystancję zastępczą dwójnika.
Dane:
= 2 Ω,
=
= 4 Ω,
= α , α = 3.
a)
b)
c)
d)
1Ω
2Ω
3Ω
4Ω
1 Z a d a n i e 2.. Dwie żarówki (traktowane jako rezystory liniowe) o mocy 10 W
każda i napięciu znamionowym 100 V, zasilono ze źródła (traktowanego jako
idealne) o napięciu 100 V. Łączna moc pobierana przez obie żarówki wynosi:
a) 5 W
b) 10 W
c) 20 W
d) 100 W
1 Z a d a n i e 3.. Gdy przełącznik znajdował się w pozycji „1” amperomierz A wskazywał wartość 6 A, a
gdy przełącznik umieszczono w pozycji „2”, amperomierz A wskazał wartość równą 4 A. Ile wskazuje
woltomierz V (przy przełączniku w pozycji „2”), jeżeli rezystancja R2 = 1 Ω.
a)
b)
c)
d)
1 Z a d a n i e 4.. Dane są parametry elementów:
zastępcza
dwójnika z rysunku wynosi:
a)
b)
c)
d)
= 3 Ω,
3V
6V
12 V
24 V
= 12 Ω,
= 6 Ω,
= 12 Ω; rezystancja
3Ω
4,5 Ω
6Ω
9Ω
1 Z a d a n i e 5.. W obwodzie jak na schemacie amperomierz pokazuje
10 A , dane:
= 3Ω,
= 3 Ω,
= 9 Ω,
= 1 Ω, Woltomierz
wskazuje:
a) 4/7 V
b) 12 V
c) 13,5 V
1 Z a d a n i e 6.. W obwodzie jak na schemacie przy napięciu dwójnika
40 V, dane:
=
= 4 Ω,
=
= 5 Ω. Amperomierz wskazuje:
a) 0.5 A
b) 1 A
c) 4 A
d) 12 A
=
d) 15 V
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (3 z 9)
1 Z a d a n i e 7.. Wyznaczyć o ile zmieni się moc rozpraszana w elemencie
po zamknięciu wyłącznika
(jak na schemacie). Napięcie
nie zależy od pozycji wyłącznika. Dane:
= 2 Ω,
= 12 Ω,
=
=
4 Ω,
= 48 V. Moc
:
a)
b)
c)
d)
wzrośnie o 48 W
zmaleje o 96 W
zmaleje o 112 W
nie ulegnie zmianie
1 Z a d a n i e 8.. Dwójnik zasilany napięciem stałym
=
15 V ; przy wyłączniku (jak na rysunku) otwartym,
amperomierz wskazuje 10 A. Rezystancja
= 1 Ω. Po
zamknięciu wyłącznika, wskazanie amperomierza:
a) zmaleje o 2 A
b) nie zmieni się
c) wzrośnie
d) żadna z proponowanych odpowiedzi
1 Z a d a n i e 9.. W obwodzie w stanie ustalonym, w chwili = 0[s], wyłącznik
„w” zostaje zamknięty. Ile wynosi natężenie prądu I, w chwili = 1[s]. Dane:
= 2,718 V, = 1 Ω, = 1 H.
a) 0 A
b) ~0,52 A
c) ~1,718 A
d) 12,34 A
1 Z a d a n i e 10.. W obwodzie w stanie ustalonym, w chwili = 0[s], przełącznik oznaczony literą „w”
zostaje przełączony z pozycji 1 do pozycji 2. Ile wynosi energia rozproszona
w elemencie
od chwili do nieskończoności. Dane: = 12 V, = 1 Ω,
= 4 F,
= 3 Ω.
a) 162 J
b) 352 J
c) 450 J
d) 498 J
1 Z a d a n i e 11.. Dwójnik pasywny zasilany jest ze źródła napięcia sinusoidalnie zmiennego. Wartość
chwilowa mocy dwójnika, dana jest zależnością: ( ) = 25 + 80√2 sin(450 ) [W]. Moc czynna dwójnika
wynosi zatem:
a) 25 W
b) 80 W
c) 80√2 W d) 105 W
1 Z a d a n i e 12.. Na zaciskach dwójnika RLC – będącego w stanie rezonansu napięć,
( ) = 2 sin(1000 ) [V] . Ile wynosi dobroć układu
dane jest napięcie:
rezonansowego, jeżeli wiadomo, że: = 0.5 Ω, = 5 mH.
a)
= 0,5
b)
= 10
c)
= 200
d)
= 1000
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (4 z 9)
1 Z a d a n i e 13.. W obwodzie dane są:
Wskazanie woltomierza wynosi:
a) 2√2 V
b) 6 V
c) 6√2 V
( ) = 3 sin(4 ) + 1 sin(12 ) [A] ,
=
=
= 1 [H] .
d) 12 V
1 Z a d a n i e 14.. W układzie trójfazowym, dane są napięcia fazowe:
= 120√2 ( ) + 10 (3 ) [V],
= 120√2 ( + 120˚) + 10 (3 ) [V],
oraz wiadomo, że pulsacja:
a) 120 V
= 314
b) 130 V
. Wskazanie woltomierza wynosi:
c) 120√3 V
d) 120√6 V
1 Z a d a n i e 15.. W układzie trójfazowym symetrycznym (wyłącznik zamknięty), amperomierz wskazuje
20 A. Wskazanie amperomierza po otwarciu wyłącznika w fazie C, wynosi:
a) 10 A
b) 17,32 A
c) 20 A
d) 34,64 A
1 Z a d a n i e 16.. W układzie trójfazowym symetrycznym zasilanym ze źródła o zgodnej kolejności faz,
wskazania watomierzy wynoszą odpowiednio: W → 450 W oraz W → 450 W. Po zmianie kolejności faz
(na przeciwną), wskazanie watomierza W wynosi:
a) 0 W
b) 300 W
c) 450 W
d) 900 W
1Z a d a n i e
17.. W układzie trójfazowym symetrycznym,
amperomierz pokazuje 2 A, woltomierz 100√3 V. Wiedząc, że moc
czynna odbiornika trójfazowego wynosi 300 W, ile wynosi
współczynnik mocy odbiornika?
a) 0,5
b) 0,8
c) 0,9
d) 0,95
1 Z a d a n i e 18.. W układzie trójfazowym symetrycznym, o kolejności faz zgodnej, zasilającym odbiornik
symetryczny o charakterze pojemnościowym, o mocy czynnej
wynoszącej 0 W, woltomierz pokazuje 200 V, a amperomierz 2 A.
Wskazanie watomierza wynosi:
a) 0 W
b) 100√3 W
c) 200 W
d) 400 W
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (5 z 9)
1 Z a d a n i e 19.. W układzie trójfazowym symetrycznym, odbiornik trójfazowy (symetryczny) ma
charakter indukcyjny, a jego współczynnik mocy wynosi 0,8. Amperomierz pokazuje 5 A, a woltomierz 200
V. Dobrać reaktancję fazy baterii kondensatorów
(skojarzonych w gwiazdę), tak, aby dokonać kompensacji
mocy biernej w układzie.
a) ~38,5 Ω
b) 400 Ω
c) 550 Ω
d) 800 Ω
1 Z a d a n i e 20.. Rezystancja nieliniowa ma charakterystykę: ( ) = 0,5 . Przez element nieliniowy
płynie prąd o natężeniu 2 A. Ile wynosi rezystancja dynamiczna w punkcie pracy:
a) 2Ω
b) 0.5 Ω
c) 4Ω
d) 8Ω
1 Z a d a n i e 21.. Rezystor nieliniowy o charakterystyce jak na
rysunku, został zasilony z układu, dzięki któremu napięcie na tym
elemencie wyniosło 60 V. Moc elementu wynosi:
a) 10 W
b) 180 W
c) 1200 W
d) 3600 W
1 Z a d a n i e 2 2 .. W obwodzie jak na schemacie znajduje się element
= + 4 . Ile wynosi natężenie prądu , jeżeli: = 14 V,
= 1 Ω.
a) = 2 A
b) = 3 A
c) = 4 A
d) = 7 A
o charakterystyce nieliniowej:
1 Z a d a n i e 2 3 .. Który z materiałów charakteryzuje najmniejsza przenikalność względna elektryczna:
a) krzem
b) polietylen
c) grafit
d) woda
1 Z a d a n i e 2 4 .. W układzie według schematu świeci
dioda LED:
a) czerwona
b) żadna
c) żółta
d) wszystkie
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (6 z 9)
1 Z a d a n i e 25.. Natężenie prądu emitera w układzie wynosi:
a)
b)
c)
d)
0 mA
około 100 mA
101 mA
około 11 mA
1 Z a d a n i e 26.. W układzie ze wzmacniaczem operacyjnym
odwracającym (jak na rysunku), napięcia:
= 2 mV,
= −5 mV,
= 2 kΩ. Rezystancja
wynosi:
a) 0,4 Ω
b) 0,8 kΩ
c) 2,5 kΩ
d) 5 k Ω
1 Z a d a n i e 27.. W przypadku osoby porażonej prądem, przy prawidłowym postępowaniu:
a) należy wezwać pogotowie ratunkowe
b) należy odłączyć źródło zasilania powodujące porażenie
c) należy sprawdzić stan osoby porażonej i w razie konieczności zastosować sztuczne oddychanie
wykonując naprzemiennie 20 wdechów i 2 uciśnięcia mostka
d) należy sprawdzić stan osoby porażonej, w razie konieczności wezwać pogotowie ratunkowe, i
wykonywać odpowiednio sztuczne oddychanie
1 Z a d a n i e 28.. Które z poniższych zdań nie jest prawdziwe:
a) natężenie ziemskiego pola magnetycznego w Polsce wynosi około 24 A/m
b) w powietrzu, natężeniu pola magnetycznego wynoszącym 100 A/m odpowiada indukcja
magnetyczna wynosząca około 133 µT
c) ziemski biegun magnetyczny pokrywa się z ziemskim biegunem geograficznym
d) diamagnetyki charakteryzuje względna przenikalność magnetyczna mniejsza od 1 (od jedności)
1Z a d a n i e 29.. Współczynnik SAR (współczynnik absorpcji swoistej), to:
a) miara szybkości pochłaniania energii pola elektromagnetycznego na jednostkę masy, przez tkanki
ciała ludzkiego
b) pojemność cieplna tkanek na jednostkę masy
c) energia zgromadzona w polu magnetycznym odniesiona do masy urządzenia
d) miara wyrażająca zdolność do emisji promieniowania niejonizującego na jednostkę masy
1Z a d a n i e 30.. Które z poniższych zdań jest poprawne.
a)
b)
c)
d)
moc czynna to kwadrat wartości średniej mocy chwilowej
moc pozorna to suma podniesionych do kwadratu wartości: mocy czynnej i mocy biernej
moc czynna to wartość średnia mocy chwilowej
moc czynna to pierwiastek z uśrednionej wartości mocy chwilowej
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (7 z 9)
1Z a d a n i e 31.. Które z poniższych zdań jest prawdziwe:
a) stałe w czasie pole magnetyczne powoduje powstanie pola elektrycznego wewnątrz obiektu
przemieszczającego się względem źródła pola, gdy rozkład pola magnetycznego nie jest jednorodny
w przestrzeni
b) strumień indukcji pola magnetycznego przez dowolną zamkniętą powierzchnie nie zawsze jest
zerowy
c) jednostką indukcji pola magnetycznego w układzie SI jest Wb (weber)
d) w otoczeniu ładunku elektrycznego izolowanego, natężenie pola elektrycznego zawsze jest zerowe
1Z a d a n i e 32.. Prąd przesunięcia w dielektryku powstaje poprzez:
a) oddziaływanie stałego w czasie pola elektrycznego
b) gdy dielektryk umieszczony jest w zewnętrznym, stałym w czasie polu magnetycznym
c) oddziaływanie stałego w czasie prądu przewodzenia
d) oddziaływanie pola elektrycznego zmiennego w czasie
1Z a d a n i e 33.. Posługując się tabelą 33, dobrać najmniejszy możliwy przekrój żyły kabla miedzianego
(ułożonego w ziemi) zasilającego odbiornik trójfazowy o napięciu znamionowym 400 V, pobierający moc
48 kW. Współczynnik mocy urządzenia wynosi 0,9.
a) 6 mm2
b) 10 mm2
c) 25 mm2
d) 50 mm2
Tab.33. Obciążalność długotrwała kabli elektroenergetycznych o izolacji polwinitowej, 3- i 4-żyłowych, o napięciu
znamionowym do 1 kV, ułożonych w miejscach osłoniętych od bezpośredniego działania promieni słonecznych. Prądy
wyrażone w amperach.
Kabel ułożony w ziemi
Kabel prowadzony w powietrzu
Przekrój [mm2]
Cu
Al
Cu
Al
6
10
16
25
35
50
70
61
82
110
145
175
210
260
48
65
85
110
135
165
205
46
62
84
110
136
170
209
26
49
66
87
107
134
165
1Z a d a n i e 34.. Linia elektroenergetyczna średniego napięcia zasila grupę odbiorów o określonej, stałej
mocy. Po przebudowie linii i dwukrotnym zwiększeniu napięcia znamionowego, straty mocy:
a)
b)
c)
d)
nie uległy zmianie
wzrosły 2-krotnie
zmalały 2-krotnie
zmalały około 4-krotnie
1Z a d a n i e 35.. W linii kablowej stosunek reaktancji indukcyjnej do rezystancji wynosi 4:3, straty mocy
biernej przy przesyle energii wynoszą 400 kVAr, straty mocy czynnej wynoszą:
a) 150 kW
b) 300 kW
c) 400 kW
d) 533 kW
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (8 z 9)
1 Z a d a n i e 36.. Efekt naskórkowy w obwodach prądu przemiennego polega na:
a)
b)
c)
d)
zmniejszaniu gęstości prądu wraz z odległością od osi przewodu
wzroście prądu w przewodzie, przy tej samej różnicy potencjałów na jego końcach
nierównomiernym rozkładzie gęstości prądu w przekroju przewodu
zmniejszeniu efektywnej rezystywności przewodu
1 Z a d a n i e 37.. Klasa przyrządu pomiarowego:
a)
b)
c)
d)
wyraża maksymalny błąd bezwzględny z jakim mierzona jest dana wielkość
wyraża błąd względny z jakim mierzona jest dana wielkość
wyraża minimalny błąd bezwzględny z jakim mierzona jest dana wielkość
wyraża maksymalny błąd procentowy w stosunku do pełnego zakresu pomiarowego
1Z a d a n i e 38.. Jaka wielkość fizyczna jest sygnałem wyjściowym z hallotronu.
a) natężenie prądu stałego
b) natężenie pola magnetycznego
c) natężenie prądu przemiennego
d) napięcie stałe
1 Z a d a n i e 39.. Odtworzenie sygnału ciągłego (o najwyższej składowej widma wynoszącej
podstawie sygnału dyskretnego:
a)
b)
c)
d)
) na
jest możliwe o ile częstotliwość próbkowania > 2
jest możliwe jeżeli częstotliwość próbkowania < 2
jest możliwe jeżeli częstotliwość próbkowania <
jest możliwe zawsze gdy częstotliwość próbkowania >
1Z a d a n i e 40.. W układzie jak na schemacie, wartości
logiczne na wejściu wynoszą: x=1, y=1. Wartość logiczna na
wyjściu (z) wynosi:
a) z = 0
b) z = 1
c) z = 2x
d) z = x+y
1 Z a d a n i e 41.. Nadprzewodnikowy zasobnik energii (SMES), to:
a)
b)
c)
d)
urządzenie służące do gromadzenia energii, z wykorzystaniem stałego pola magnetycznego
kondensator o dużej pojemności, gromadzący energię w polu elektrycznym
generator prądu przemiennego, którego części przewodzące wykonane są z nadprzewodnika
akumulator z żelowym elektrolitem, którego części przewodzącego wykonane są z nadprzewodnika
1 Z a d a n i e 42.. Najwyższy poziom napięcia, w wykorzystywanych sieciach elektroenergetycznych
wysokiego napięcia w Polsce, wynosi:
a) 110 kV
b) 220 kV c) 400 kV
d) 1500 kV
1 Z a d a n i e 43.. Napięcie kolejowej sieci trakcyjnej w Polsce, na większości linii to:
a)
b)
c)
d)
napięcie sinusoidalnie zmienne, 3000 V
napięcie stałe, 3000 V
napięcie stałe, 6000 V
napięcie sinusoidalnie zmienne, 15000 V
XL Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej – Kraków/Bieruń 2017. Test dla grupy elektrycznej. (9 z 9)
1 Z a d a n i e 44.. Część odbieraka prądu (pantografu) stosowanego do pobierania energii z napowietrznej
sieci trakcyjnej, stykająca się bezpośrednio z przewodem to:
a) ślizgacz
b) chwytak
c) twornik
d) stycznik
1 Z a d a n i e 45.. Wytrzymałość elektryczna dielektryka jest definiowana jako:
a) iloczyn średniego natężenia pola elektrycznego występującego w dielektryku oraz odległości
pomiędzy częściami przewodzącymi do których doprowadzone jest napięcie
b) iloraz napięcia przy którym następuje przebicie oraz rezystancji skrośnej pomiędzy częściami
czynnymi do których doprowadzone jest napięcie
c) iloraz napięcia przy którym następuje przebicie oraz prądu pomiędzy częściami czynnymi do których
doprowadzone jest napięcie
d) iloraz napięcia przy którym następuje przebicie oraz odległości pomiędzy częściami przewodzącymi
do których doprowadzone jest napięcie
1Z a d a n i e 46.. Autotransformator ma 1200 zwojów i jest zbudowany na napięcie zasilające 600 V.
Na odczepie wykonanym po 600 zwojach uzyskuje się napięcie:
a) 200 V
b) 300 V
c) 600 V
d) 1200 V
1 Z a d a n i e 47.. Transformator trójuzwojeniowy z rozdzielonymi uzwojeniami, o jednakowych
napięciach znamionowych uzwojeń dolnego napięcia, stosowany jest w celu:
a)
b)
c)
d)
ograniczenia prądów zwarcia w sieci po stronie dolnego napięcia
umożliwienia tworzenia sieci SN dwustronnie zasilanej
redukcji kosztów budowy urządzenia
zwiększenia mocy dostarczanej do sieci po stronie dolnego napięcia
1Z a d a n i e
powoduje:
a)
b)
c)
d)
48..
Zmniejszanie
napięcia
zasilającego
silnik
asynchroniczny
przy
rozruchu,
zwiększenie momentu elektromagnetycznego
zwiększenie prądu rozruchowego silnika przy jednoczesnym zwiększeniem mocy mechanicznej
zmniejszenie prądu rozruchowego silnika
zwiększenie
mocy
mechanicznej
przy
jednoczesnym
zmniejszeniu
prądu
rozruchowego
1 Z a d a n i e 49.. Silnik obcowzbudny prądu stałego:
a)
b)
c)
d)
charakteryzuje się tym, że pracuje z jedną, znamionową prędkością obrotową
ma stała moc mechaniczną, niezależną od napięcia zasilającego
jest silnikiem, którego prędkości nie da się regulować za pomocą wielkości elektrycznych
jest silnikiem, który może pracować w dużym zakresie prędkości obrotowej
1 Z a d a n i e 50.. Warunkiem koniecznym działania silnika reluktancyjnego jest:
a)
b)
c)
d)
mała rezystancja uzwojeń wirnika
wysoka przewodność elektryczna materiału tworzącego wirnik
budowa wirnika jako struktury klatkowej
wystąpienie asymetrii magnetycznej wirnika
1– – – K O N I E C – – – .