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Saarland Abitur (Technology) practice questions

One question at a time. Build your Saarland Abitur Technology understanding.

First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

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Question 1Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Widerstand von 220 Ω liegt an einer Gleichspannung von 12 V. Welcher Strom fließt durch den Widerstand?

  1. ca. 54,5 mA Correct answer.
  2. ca. 18,3 mA
  3. ca. 2,64 A
  4. ca. 0,55 A

Explanation

Nach dem ohmschen Gesetz gilt I = U / R. Mit 12 V geteilt durch 220 Ω ergibt sich rund 0,0545 A, also etwa 54,5 mA. Der Strom ist damit klein, weil der Widerstand vergleichsweise hochohmig ist.

Question 2Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aufgabe erfüllt eine Freilaufdiode in einer Schaltung, die eine induktive Last über einen Transistor schaltet?

  1. Sie erhöht den Einschaltstrom durch die Spule gezielt.
  2. Sie verdoppelt die Schaltfrequenz des Transistors.
  3. Sie wandelt die Gleichspannung in eine Wechselspannung um.
  4. Sie begrenzt die beim Abschalten entstehende induktive Spannungsspitze und schützt den Transistor. Correct answer.

Explanation

Beim Abschalten einer Induktivität baut sich das Magnetfeld ab und erzeugt eine hohe Spannungsspitze entgegengesetzter Polarität. Die Freilaufdiode bietet dieser Spannung einen Strompfad und verhindert so die Zerstörung des Schalttransistors. Sie wirkt also als Schutzbeschaltung und nicht als aktives Steuerelement.

Question 3Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit von 5 m/s für 12 s. Welche Strecke legt er zurück?

  1. 2,4 m
  2. 120 m
  3. 17 m
  4. 60 m Correct answer.

Explanation

Bei konstanter Geschwindigkeit gilt s = v · t. Mit 5 m/s und 12 s ergibt sich eine Strecke von 60 m. Die Einheiten kürzen sich dabei korrekt zu Metern.

Question 4Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aussage beschreibt das Prinzip eines induktiven Näherungssensors zutreffend?

  1. Er erzeugt ein magnetisches Wechselfeld und erkennt Wirbelströme in metallischen Zielobjekten. Correct answer.
  2. Er erfasst die Kapazitätsänderung durch flüssige Dielektrika im Messspalt.
  3. Er wandelt infrarotes Licht in eine Spannung um und erkennt damit alle Materialien.
  4. Er misst den Druckunterschied zwischen zwei luftgefüllten Kammern.

Explanation

Ein induktiver Sensor erzeugt ein hochfrequentes magnetisches Wechselfeld an seiner Spule. Nähert sich ein Metall, entstehen darin Wirbelströme, die die Schwingungsamplitude dämpfen und so ein Schaltsignal auslösen. Deshalb reagiert dieser Sensortyp ausschließlich auf metallische Ziele.

Question 5Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

In einer Werkstatt soll die Drehzahl einer Welle berührungslos erfasst werden. Welches Messprinzip ist dafür geeignet?

  1. Ein Hall-Sensor zählt die Impulse eines an der Welle befestigten Magneten. Correct answer.
  2. Ein Thermoelement erfasst die Erwärmung des Lagers.
  3. Ein Dehnungsmessstreifen misst die Längenänderung der Welle.
  4. Ein Piezoelement wandelt die Fliehkraft in eine Ladung um.

Explanation

Ein Hall-Sensor registriert Magnetfelder und kann die vorbeiziehenden Impulse eines Magneten zählen. Aus der Impulsfrequenz lässt sich die Drehzahl berührungslos berechnen. Die anderen Verfahren messen andere Größen und sind für eine Drehzahlerfassung ungeeignet.

Question 6Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welcher Werkstoff ist typischerweise ein Leichtmetall für tragende Konstruktionen im Fahrzeugbau?

  1. Baustahl
  2. Grauguss
  3. Aluminium Correct answer.
  4. Kupfer

Explanation

Aluminium hat eine deutlich geringere Dichte als Stahl und lässt sich gut zu tragenden Strukturen verarbeiten. Deshalb wird es im Fahrzeugbau zur Gewichtsreduktion eingesetzt. Grauguss, Baustahl und Kupfer sind deutlich dichter und schwerer.

Question 7Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Funktion hat ein Taktgeber in einem synchronen Digitalschaltkreis?

  1. Er wandelt analoge Messwerte in digitale Zahlen um.
  2. Er gibt ein periodisches Signal vor, das die zeitliche Abfolge der Verarbeitungsschritte festlegt. Correct answer.
  3. Er speichert die zu verarbeitenden Daten dauerhaft.
  4. Er stellt die Versorgungsspannung des Schaltkreises stabil ein.

Explanation

Ein Taktgeber liefert ein periodisches Rechtecksignal, an dem sich alle synchronen Bausteine orientieren. Die Flanken des Takts bestimmen, wann Signale übernommen und weitergereicht werden. Damit sorgt der Takt für eine geordnete, gleichzeitige Verarbeitung.

Question 8Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Gummiseil wird durch eine Kraft von 50 N um 20 cm gedehnt. Wie groß ist die Federkonstante unter Annahme linear-elastischen Verhaltens?

  1. 1000 N/m
  2. 10 N/m
  3. 2,5 N/m
  4. 250 N/m Correct answer.

Explanation

Nach dem hookeschen Gesetz gilt F = D · s, also D = F / s. Mit 50 N und 0,20 m ergibt sich D = 250 N/m. Wichtig ist, die Dehnung vor der Rechnung in Meter umzurechnen.

Question 9Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aufgabe hat ein Getriebe in einer Antriebskette mit Elektromotor?

  1. Es erhöht den Wirkungsgrad des Motors über die physikalische Grenze hinaus.
  2. Es speichert die mechanische Energie für den nächsten Arbeitstakt.
  3. Es wandelt Drehzahl und Drehmoment in ein für die Last passendes Verhältnis um. Correct answer.
  4. Es richtet den Wechselstrom des Motors in Gleichstrom gleich.

Explanation

Ein Getriebe übersetzt Drehzahl und Drehmoment zwischen Motor und Last. Bei einer Übersetzung ins Langsame steigt das Drehmoment, während die Drehzahl sinkt. Den Wirkungsgrad kann ein Getriebe nicht über die energetische Grenze hinaus verbessern, sondern nur verringern.

Question 10Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein NTC-Widerstand wird erwärmt. Wie verhält sich sein Widerstandswert?

  1. Er sinkt zunächst und steigt danach linear wieder an.
  2. Er bleibt konstant, da nur die Spannung temperaturabhängig ist.
  3. Er steigt, weil sich die Atomrümpfe stärker behindern.
  4. Er sinkt, weil die Ladungsträgerkonzentration im Halbleiter steigt. Correct answer.

Explanation

NTC steht für negative temperature coefficient: Der Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab. Ursache ist, dass im Halbleiter mehr Ladungsträger freigesetzt werden und der Leitwert zunimmt. Ein PTC-Widerstand würde dagegen mit steigender Temperatur hochohmiger.

Question 11Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum wird bei der Übertragung von Signalen über lange Leitungen häufig ein Differenzsignal eingesetzt?

  1. Gleichtaktstörungen wirken auf beide Adern gleich und werden bei der Differenzbildung unterdrückt. Correct answer.
  2. Es wandelt das Nutzsignal in ein optisches Signal um.
  3. Es erhöht die Signalamplitude, ohne dass eine Verstärkung nötig ist.
  4. Das Differenzsignal benötigt grundsätzlich nur eine einzige Ader.

Explanation

Bei der Differenzübertragung wird das Nutzsignal als Spannungsdifferenz zweier Adern geführt. Einkoppelnde Störungen erscheinen auf beiden Adern weitgehend gleich und heben sich bei der Differenzbildung auf. Dadurch bleibt das Nutzsignal auch bei langen Leitungen robust.

Question 12Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Zahnradpaar hat ein treibendes Rad mit 20 Zähnen und ein getriebenes Rad mit 60 Zähnen. Welche Übersetzung ins Langsame ergibt sich?

  1. i = 1/3
  2. i = 3 Correct answer.
  3. i = 1200
  4. i = 40

Explanation

Die Übersetzung ins Langsame ist das Verhältnis der Zähnezahlen von getriebenem zu treibendem Rad. Mit 60 zu 20 ergibt sich i = 3, das getriebene Rad dreht sich also dreimal langsamer. Das Drehmoment steigt dabei entsprechend an.

Question 13Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aussage beschreibt die Aufgabe der Mustererkennung in einem technischen Steuerungssystem korrekt?

  1. Sie speichert die Messwerte ausschließlich in einem analogen Band.
  2. Sie erhöht die Taktfrequenz des Controllers automatisch.
  3. Sie ordnet gemessenen Signalfolgen bekannte Klassen zu, um daraus eine Entscheidung abzuleiten. Correct answer.
  4. Sie ersetzt die Versorgungsspannung durch ein pulsweitenmoduliertes Signal.

Explanation

Mustererkennung vergleicht gemessene Signalverläufe mit bekannten Referenzmustern und ordnet sie einer Klasse zu. Auf dieser Zuordnung baut das Steuerungssystem dann seine Entscheidung auf. Sie ist damit ein Klassifikationsverfahren und keine Spannungs- oder Taktregelung.

Question 14Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Bauteil wird mit einer Zugkraft von 2 kN belastet; sein Querschnitt beträgt 40 mm². Wie groß ist die Zugspannung?

  1. 50 N/mm² Correct answer.
  2. 5000 N/mm²
  3. 80 N/mm²
  4. 0,02 N/mm²

Explanation

Die Spannung ergibt sich als Kraft geteilt durch Querschnittsfläche. Mit 2000 N und 40 mm² erhält man 50 N/mm². Die Einheit N/mm² entspricht dabei einem Megapascal.

Question 15Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welchen Zweck erfüllt eine Potentialtrennung durch einen Optokoppler in einer Steuerschaltung?

  1. Sie speichert das Signal zwischen zwei Takten dauerhaft.
  2. Sie verstärkt das Signal durch eine zusätzliche Spule.
  3. Sie überträgt Signale über Licht und verhindert eine galvanische Verbindung zwischen den Stromkreisen. Correct answer.
  4. Sie wandelt Wechselspannung in eine höhere Frequenz um.

Explanation

Ein Optokoppler überträgt das Signal mit einer Leuchtdiode und einem Fototransistor über Licht. Dadurch sind Sende- und Empfangsseite galvanisch getrennt, was Störungen und gefährliche Potentialunterschiede fernhält. Eine Spule oder Frequenzumsetzung ist dafür nicht erforderlich.

Question 16Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum wird bei der Konstruktion von Bauteilen eine Sicherheitszahl verwendet?

  1. Sie erhöht die tatsächlich auftretende Belastung im Betrieb.
  2. Sie ersetzt die Notwendigkeit einer Festigkeitsberechnung.
  3. Sie garantiert, dass das Bauteil bei jeder Überlastung elastisch bleibt.
  4. Sie berücksichtigt Streuungen der Werkstoffkennwerte und Lastannahmen, sodass die zulässige Spannung unter der Festigkeitsgrenze bleibt. Correct answer.

Explanation

Werkstoffkennwerte und Lastannahmen sind mit Unsicherheiten behaftet. Die Sicherheitszahl senkt die zulässige Spannung gegenüber der Festigkeitsgrenze ab und schafft damit eine Reserve. Sie ersetzt keine Berechnung, sondern ergänzt sie.

Question 17Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Kondensator von 100 µF wird über einen Widerstand von 10 kΩ geladen. Welche Zeitkonstante ergibt sich?

  1. 1000 s
  2. 0,1 s
  3. 10 s
  4. 1 s Correct answer.

Explanation

Die Zeitkonstante eines RC-Glieds ist τ = R · C. Mit 10 000 Ω und 100 · 10⁻⁶ F erhält man 1 s. Nach dieser Zeit hat der Kondensator etwa 63 % der Ladespannung erreicht.

Question 18Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Eigenschaft unterscheidet einen geschlossenen Regelkreis von einer reinen Steuerung?

  1. Die Regelgröße wird nur einmalig vor dem Start eingestellt.
  2. Die Regelgröße wird erfasst und mit der Führungsgröße verglichen, um die Stellgröße anzupassen. Correct answer.
  3. Die Stellgröße wird ausschließlich nach einem festen Zeitplan ausgegeben.
  4. Der Regelkreis verzichtet vollständig auf eine Rückführung des Ausgangssignals.

Explanation

Kennzeichen der Regelung ist die Rückführung: Die Regelgröße wird laufend gemessen und mit der Führungsgröße verglichen. Aus der Abweichung bildet der Regler eine neue Stellgröße. Eine Steuerung arbeitet dagegen ohne diese Rückmeldung über den Ist-Zustand.

Question 19Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum werden in der Leistungselektronik MOSFETs häufig mit hoher Schaltfrequenz betrieben?

  1. Höhere Frequenzen verhindern das Auftreten von Schaltverlusten.
  2. Höhere Frequenzen machen die Ansteuerung des Gate völlig überflüssig.
  3. Höhere Frequenzen verkleinern die benötigten Induktivitäten und Kondensatoren im Wandler. Correct answer.
  4. Höhere Frequenzen erhöhen die Leitungsverluste im eingeschalteten Zustand.

Explanation

Bei höherer Schaltfrequenz werden die Energiepakete pro Takt kleiner, sodass kleinere Induktivitäten und Kondensatoren ausreichen. Das reduziert Bauraum und Gewicht des Wandlers. Allerdings steigen mit der Frequenz auch die Schaltverluste, weshalb ein Kompromiss nötig ist.

Question 20Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Eine Welle wird mit einem Drehmoment von 40 Nm bei einer Drehzahl von 1500 min⁻¹ angetrieben. Wie groß ist die mechanische Leistung näherungsweise?

  1. ca. 60 kW
  2. ca. 6,3 kW Correct answer.
  3. ca. 1,0 kW
  4. ca. 0,63 kW

Explanation

Für die Leistung einer rotierenden Welle gilt P = M · 2π · n, wobei n in Umdrehungen pro Sekunde einzusetzen ist. Mit 40 Nm und 25 U/s ergibt sich rund 6283 W, also etwa 6,3 kW. Die Umrechnung von min⁻¹ in s⁻¹ ist dabei entscheidend.

Question 21Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Kraftfahrzeug mit 1200 kg Masse wird aus dem Stand in 10 s auf 20 m/s beschleunigt. Welche mittlere Antriebsleistung ist dafür mindestens erforderlich, wenn Reibung vernachlässigt wird?

  1. 24 kW Correct answer.
  2. 12 kW
  3. 48 kW
  4. 240 kW

Explanation

Die kinetische Energie am Ende beträgt ½ · 1200 kg · (20 m/s)² = 240 000 J. Verteilt auf 10 s ergibt das eine mittlere Leistung von 24 000 W, also 24 kW. Reibungs- und Beschleunigungsverluste würden den tatsächlichen Bedarf erhöhen.

Question 22Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Operationsverstärker wird als nichtinvertierender Verstärker mit R1 = 10 kΩ und R2 = 90 kΩ im Rückkopplungsnetzwerk beschaltet. Welche Spannungsverstärkung stellt sich ein?

  1. v = 9
  2. v = 100
  3. v = 0,1
  4. v = 10 Correct answer.

Explanation

Beim nichtinvertierenden Verstärker gilt v = 1 + R2/R1. Mit 90 kΩ und 10 kΩ ergibt sich v = 1 + 9 = 10. Die Verstärkung ist damit immer größer als eins, was typisch für diese Grundschaltung ist.

Question 23Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Werkstoff zeigt im Zugversuch eine Streckgrenze von 250 N/mm² und eine Zugfestigkeit von 400 N/mm². Ein Bauteil daraus wird mit 320 N/mm² belastet. Wie ist das Verhalten zu bewerten?

  1. Das Bauteil reißt sofort, weil die Streckgrenze überschritten ist.
  2. Das Bauteil bleibt rein elastisch, weil die Spannung unter der Zugfestigkeit liegt.
  3. Das Bauteil zeigt keinerlei Verformung, da die Belastung unter der Zugfestigkeit bleibt.
  4. Das Bauteil verformt sich plastisch, ohne zu reißen, da die Spannung zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit liegt. Correct answer.

Explanation

Oberhalb der Streckgrenze setzt plastische Verformung ein, der Werkstoff fließt. Solange die Spannung unter der Zugfestigkeit bleibt, reißt das Bauteil dabei noch nicht. Ein so belastetes Bauteil wäre für die meisten Konstruktionen dennoch unzulässig, weil die bleibende Verformung die Funktion beeinträchtigt.

Question 24Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

In einer digitalen Schaltung soll ein einzelnes Bit über eine Taktflanke zuverlässig übernommen werden. Welches Bauelement ist dafür vorgesehen?

  1. Ein Inverter
  2. Ein flankengesteuertes D-Flipflop Correct answer.
  3. Ein Analog-Digital-Umsetzer
  4. Ein NAND-Gatter mit zwei Eingängen

Explanation

Ein D-Flipflop übernimmt den Wert am D-Eingang genau bei der aktiven Taktflanke und hält ihn bis zur nächsten Flanke. Damit eignet es sich zur getakteten Speicherung einzelner Bits. Ein Inverter oder NAND-Gatter verknüpft nur Signale, ohne taktgesteuert zu speichern.

Question 25Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein induktiver Sensor soll in einer Umgebung mit starken Magnetfeldern Metallteile erfassen. Welche Störung ist dabei am wahrscheinlichsten zu erwarten?

  1. Der Sensor wandelt das Magnetfeld in Wärme um und kühlt dadurch die Anlage.
  2. Fremdmagnetfelder überlagern das Sensormagnetfeld und können Schaltfehler oder Fehlauslösungen verursachen. Correct answer.
  3. Die Versorgungsspannung des Sensors wird durch das Magnetfeld gleichgerichtet.
  4. Die Metallteile verlieren ihre elektrische Leitfähigkeit und werden unsichtbar für den Sensor.

Explanation

Induktive Sensoren arbeiten mit einem eigenen magnetischen Wechselfeld, das durch äußere Felder überlagert werden kann. Solche Störfelder können die Schaltschwelle verschieben und Fehlauslösungen bewirken. Deshalb sind bei starken Magnetfeldern Abschirmung oder alternative Messprinzipien zu prüfen.

Question 26Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aufgabe hat ein Freilauf bzw. eine Freilaufdiode in einer Schaltung mit induktiver Last, etwa einem Relais oder Motor?

  1. Er erhöht die Schaltfrequenz des Transistors durch kapazitive Rückkopplung.
  2. Er hält den Stromkreis dauerhaft geschlossen, damit der Motor weiterläuft.
  3. Er begrenzt die beim Abschalten entstehende Induktionsspannung und schützt den Schalttransistor. Correct answer.
  4. Er wandelt die induktive Spannung in eine höhere Versorgungsspannung um.

Explanation

Beim Abschalten einer Induktivität entsteht durch die Selbstinduktion eine hohe Spannungsspitze, deren Energie im Freilaufkreis abgebaut wird. Die Diode bildet dafür einen Strompfad parallel zur Spule und verhindert die Zerstörung des Schaltelements.

Question 27Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Drehstrom-Asynchronmotor läuft im Leerlauf nahezu mit der synchronen Drehzahl. Welche physikalische Ursache hat der Schlupf unter Last?

  1. Der Läufer muss sich gegenüber dem Drehfeld relativ bewegen, damit Induktionsströme im Läufer entstehen. Correct answer.
  2. Der Läufer hat dauerhaft Permanentmagnete, die dem Drehfeld entgegenwirken.
  3. Der Läufer wird durch die Fliehkraft mechanisch vom Drehfeld abgebremst.
  4. Die Frequenz des Drehstromnetzes sinkt bei Belastung durch die Stromaufnahme.

Explanation

Das Drehfeld induziert nur dann Ströme in den Läuferstäben, wenn zwischen Drehfeld und Läufer eine Relativgeschwindigkeit besteht. Diese Relativdrehzahl ist der Schlupf, der bei Lastanforderung größer wird.

Question 28Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Bei einer CNC-Fräsmaschine soll die Position eines Werkzeugtisches mit einem inkrementellen Wegmesssystem erfasst werden. Welche Maßnahme ist nach dem Einschalten erforderlich, damit die absolute Position bekannt ist?

  1. Ein Abgleich der Spindeldrehzahl auf den Nennwert
  2. Eine Referenzfahrt auf einen definierten Nullpunkt Correct answer.
  3. Eine Erhöhung der Taktfrequenz der Steuerung
  4. Eine Kalibrierung des Vorschubmotors auf den Nennstrom

Explanation

Inkrementelle Messsysteme zählen relative Schritte und kennen nach dem Einschalten keine absolute Position. Erst eine Referenzfahrt auf einen definierten Nullpunkt stellt die Zuordnung zwischen Zählerstand und Maschinenkoordinaten her.

Question 29Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Werkstoff wird im Zugversuch bis deutlich über die Streckgrenze belastet und danach entlastet. Was bleibt zurück?

  1. Eine rein elastische Rückfederung ohne Formänderung
  2. Eine Erhöhung der Streckgrenze auf die Zugfestigkeit
  3. Ein vollständiger Verlust der elastischen Eigenschaften
  4. Eine bleibende plastische Verformung Correct answer.

Explanation

Oberhalb der Streckgrenze treten bleibende Verformungen durch Versetzungsbewegung im Kristallgitter auf. Bei Entlastung federt nur der elastische Anteil zurück, die plastische Dehnung bleibt bestehen.

Question 30Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

In einer Steuerung soll eine Lampe erst dann leuchten, wenn zwei Schalter A und B gleichzeitig geschlossen sind. Welche logische Verknüpfung bildet diese Bedingung ab?

  1. NOR-Verknüpfung
  2. NAND-Verknüpfung
  3. AND-Verknüpfung Correct answer.
  4. XOR-Verknüpfung

Explanation

Die UND-Verknüpfung liefert nur dann den Wert 1, wenn beide Eingänge 1 sind. Das entspricht der geforderten Bedingung, dass beide Schalter gleichzeitig geschlossen sein müssen.

Question 31Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Bauteil aus Stahl wird im Betrieb zyklisch belastet. Welche Größe beschreibt die Anzahl der Lastwechsel bis zum Bruch bei konstanter Spannungsamplitude?

  1. Der Elastizitätsmodul
  2. Die Querkontraktionszahl
  3. Die Lebensdauer bzw. Bruchlastspielzahl Correct answer.
  4. Die Dauerfestigkeit

Explanation

Die Bruchlastspielzahl gibt an, wie viele Schwingspiele ein Bauteil bei einer bestimmten Beanspruchung bis zum Ermüdungsbruch erträgt. Sie wird im Wöhlerversuch ermittelt.

Question 32Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Widerstand mit 470 Ω liegt an einer Spannung von 12 V. Welche Verlustleistung wird in ihm umgesetzt?

  1. Etwa 25,5 W
  2. Etwa 0,31 W Correct answer.
  3. Etwa 5,6 W
  4. Etwa 0,026 W

Explanation

Die Leistung berechnet sich als P gleich U² durch R, also 144 V² geteilt durch 470 Ω, was rund 0,31 W ergibt. Alternativ über den Strom I gleich U durch R.

Question 33Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum wird in der Pneumatik häufig mit einem Druckregler gearbeitet, bevor ein Zylinder angesteuert wird?

  1. Um den Volumenstrom am Kompressor zu erhöhen
  2. Um das vom Zylinder erzeugte Drehmoment zu begrenzen
  3. Um die Kolbengeschwindigkeit und die wirksame Kraft auf einen definierten Wert einzustellen Correct answer.
  4. Um die Luftfeuchtigkeit im Netz konstant zu halten

Explanation

Der Druckregler stellt einen konstanten Arbeitsdruck ein, der über die Kolbenfläche die Kraft und über Drosseln auch die Geschwindigkeit des Zylinders bestimmt. Schwankungen im Versorgungsnetz werden so ausgeglichen.

Question 34Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Phototransistor soll in einer Lichtschranke einen hellen Gegenstand von einem dunklen unterscheiden. Welche Schaltungsart liefert dabei ein eindeutiges digitales Signal?

  1. Ein Betrieb als reine Kapazität im Wechselstromkreis
  2. Ein Betrieb als Spannungsteiler mit einem Lastwiderstand und anschließender Schwellwertauswertung Correct answer.
  3. Ein Betrieb mit dauerhaft gesättigtem Kollektorstrom ohne Lastwiderstand
  4. Ein Betrieb ohne Vorspannung am Kollektor

Explanation

Der Phototransistor liefert einen von der Beleuchtung abhängigen Strom. Mit einem Lastwiderstand entsteht daraus eine Spannung, die über einen Komparator oder Schmitt-Trigger in ein sauberes Digitalsignal umgesetzt wird.

Question 35Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aufgabe hat ein Wälzlager in einer Welle-Lagerung?

  1. Es überträgt das Drehmoment zwischen zwei Wellen.
  2. Es dichtet das Gehäuse gegen Ölaustritt vollständig ab.
  3. Es wandelt die Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung um.
  4. Es verringert die Reibung zwischen Welle und Gehäuse durch rollende Elemente. Correct answer.

Explanation

Wälzlager ersetzen die Gleitreibung durch Rollreibung, indem Kugeln oder Rollen zwischen Innen- und Außenring laufen. Dadurch sinken Reibungsverluste und Verschleiß.

Question 36Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Kondensator von 220 µF und ein Widerstand von 4,7 kΩ bilden eine RC-Schaltung. Nach welcher Zeit ist der Kondensator beim Laden auf etwa 63 Prozent der Endspannung?

  1. Nach etwa 10,3 s
  2. Nach etwa 0,047 s
  3. Nach etwa 0,22 s
  4. Nach etwa 1,03 s Correct answer.

Explanation

Die Zeitkonstante ergibt sich als Produkt aus Widerstand und Kapazität: 4700 Ω mal 220 µF sind rund 1,03 s. Nach einer Zeitkonstante ist der Kondensator auf etwa 63 Prozent geladen.

Question 37Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum wird in der Nachrichtentechnik eine Modulation des Trägersignals vorgenommen?

  1. Um die Bandbreite des Nutzsignals zu erhöhen
  2. Um die Sendeleistung grundsätzlich zu verdoppeln
  3. Um die Information auf einen für die Übertragung geeigneten Frequenzbereich abzubilden Correct answer.
  4. Um das Nutzsignal von Störungen vollständig zu befreien

Explanation

Durch Modulation wird das Nutzsignal auf eine Trägerfrequenz verschoben, die sich gut über Antennen abstrahlen und im Übertragungskanal nutzen lässt. Die Information bleibt dabei erhalten.

Question 38Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Schweißroboter soll eine Bahn mit konstanter Geschwindigkeit abfahren, während das Werkstück leicht schwankt. Welche Regelungsart ist dafür am besten geeignet?

  1. Eine reine Steuerung ohne Rückmeldung der Ist-Position
  2. Eine Handsteuerung durch den Bediener
  3. Eine Kaskadenregelung mit unterlagerter Geschwindigkeits- und überlagerter Positionsregelung Correct answer.
  4. Eine reine Zeitsteuerung über eine feste Verfahrzeit

Explanation

Die Kaskadenregelung erfasst laufend die Ist-Position und korrigiert Abweichungen über die unterlagerte Geschwindigkeitsregelung. So bleibt die Bahn auch bei Störungen wie Werkstückschwankungen stabil.

Question 39Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Funktion erfüllt ein Inverter in einer Photovoltaikanlage?

  1. Er wandelt den Gleichstrom der Module in netzkonformen Wechselstrom um. Correct answer.
  2. Er speichert überschüssige Energie chemisch.
  3. Er richtet den Wechselstrom des Netzes für die Module gleich.
  4. Er erhöht die Spannung der Module durch Induktion.

Explanation

Photovoltaikmodule liefern Gleichstrom, das öffentliche Netz benötigt Wechselstrom mit definierter Frequenz und Spannung. Der Wechselrichter erzeugt daraus einen netzsynchronen Wechselstrom.

Question 40Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Hebel hat einen Kraftarm von 40 cm und einen Lastarm von 10 cm. Welche Last kann mit einer Kraft von 50 N im Gleichgewicht gehalten werden?

  1. 12,5 N
  2. 200 N Correct answer.
  3. 500 N
  4. 50 N

Explanation

Beim Hebel gilt Kraft mal Kraftarm gleich Last mal Lastarm. Mit 50 N mal 40 cm geteilt durch 10 cm ergibt sich eine Last von 200 N.

Question 41Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum werden in der Automatisierungstechnik Sensoren häufig mit einer Hysterese betrieben?

  1. Um die Ansprechzeit des Sensors zu verlängern
  2. Um ein Flattern des Schaltsignals bei Werten nahe der Schaltschwelle zu verhindern Correct answer.
  3. Um die Versorgungsspannung zu stabilisieren
  4. Um das Ausgangssignal möglichst rauschfrei zu verstärken

Explanation

Eine Hysterese legt getrennte Ein- und Ausschaltschwellen fest, sodass kleine Schwankungen um einen Grenzwert kein wiederholtes Umschalten auslösen. Das erhöht die Betriebssicherheit der Anlage.

Question 42Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein elektronisches Bauteil gibt im Betrieb 15 W Verlustleistung ab und soll über einen Kühlkörper gekühlt werden. Welche Größe ist für die Auslegung des Kühlkörpers entscheidend?

  1. Die Induktivität der Zuleitungen
  2. Der thermische Widerstand zwischen Bauteil und Umgebung Correct answer.
  3. Die Kapazität des Bauteils
  4. Die Durchbruchspannung des Bauteils

Explanation

Der thermische Widerstand bestimmt, wie stark die Temperatur bei gegebener Verlustleistung ansteigt. Aus zulässiger Sperrschichttemperatur und Umgebungstemperatur ergibt sich der erforderliche Gesamtwärmewiderstand.

Question 43Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

In einer Fertigungslinie soll ein Werkstück berührungslos erkannt werden, ohne dass Metallspäne den Sensor beeinflussen. Welches Sensorprinzip ist dafür besonders geeignet?

  1. Ein induktiver Näherungssensor
  2. Ein kapazitiver Näherungssensor
  3. Ein Hall-Sensor
  4. Ein optischer Sensor mit Lichtschranke Correct answer.

Explanation

Optische Sensoren reagieren auf Licht und nicht auf metallische Späne, solange der Strahlengang frei bleibt. Induktive und Hall-Sensoren sprechen dagegen gerade auf Metall an und wären hier störanfällig.

Question 44Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aufgabe hat eine SPS im Aufbau einer automatisierten Anlage?

  1. Sie erfasst Eingangssignale, verarbeitet sie nach einem Programm und steuert Ausgänge. Correct answer.
  2. Sie speichert ausschließlich Messdaten dauerhaft auf einer Festplatte.
  3. Sie wandelt mechanische Energie in elektrische um.
  4. Sie ersetzt den Antriebsmotor der Maschine.

Explanation

Eine speicherprogrammierbare Steuerung liest Sensoreingänge ein, führt das hinterlegte Programm zyklisch aus und schaltet Ausgänge entsprechend. Damit steuert sie den Ablauf der Anlage.

Question 45Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Motor treibt über einen Riementrieb eine Welle an. Welche Folge hat ein zu geringer Riemenvorspann?

  1. Der Riemen rutscht durch und kann kein vollständiges Drehmoment übertragen. Correct answer.
  2. Die Drehzahl der angetriebenen Welle steigt über den Nennwert.
  3. Die Riemenscheibe verliert ihre Form durch Überhitzung.
  4. Die Lager der Welle werden stärker belastet als bei richtiger Vorspannung.

Explanation

Die Kraftübertragung im Riementrieb beruht auf Reibung, die von der Vorspannung abhängt. Bei zu geringer Vorspannung sinkt die übertragbare Umfangskraft, der Riemen rutscht und das Drehmoment wird nicht vollständig übertragen.

Question 46Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Bei einer Reihenschaltung zweier ohmscher Widerstände von 100 Ω und 200 Ω liegt eine Spannung von 30 V an. Wie groß ist die Spannung am 100-Ω-Widerstand?

  1. 15 V
  2. 20 V
  3. 10 V Correct answer.
  4. 30 V

Explanation

Der Gesamtwiderstand beträgt 300 Ω, der Strom somit 0,1 A. Am 100-Ω-Widerstand fällt damit eine Spannung von 10 V ab; die Spannungsteilerregel bestätigt das Verhältnis 100 zu 300.

Question 47Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Warum werden in der Konstruktion Toleranzen für Maße angegeben?

  1. Um zulässige Abweichungen festzulegen, bei denen das Bauteil noch funktioniert Correct answer.
  2. Um die Messgenauigkeit der Prüfmittel zu verbessern
  3. Um die Fertigungskosten unabhängig von der Funktion zu senken
  4. Um die Werkstofffestigkeit zu erhöhen

Explanation

Kein Fertigungsverfahren arbeitet exakt maßhaltig. Toleranzen definieren einen Bereich, innerhalb dessen das Maß liegen muss, damit das Bauteil seine Funktion erfüllt und sich fügen lässt.

Question 48Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Ein Transformator hat primär 1000 Windungen und sekundär 250 Windungen. Bei einer Primärspannung von 230 V im Leerlauf ergibt sich welche Sekundärspannung?

  1. 230 V
  2. 920 V
  3. 115 V
  4. 57,5 V Correct answer.

Explanation

Das Spannungsverhältnis entspricht dem Windungsverhältnis. 230 V mal 250 geteilt durch 1000 ergibt 57,5 V.

Question 49Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Eine Steuerung soll auf einen kurzzeitigen Störimpuls nicht reagieren, aber ein dauerhaftes Signal sicher erkennen. Welches Bauteil der Signalaufbereitung ist dafür geeignet?

  1. Ein Tiefpassfilter ohne Schwellwert
  2. Ein Schmitt-Trigger mit Hysterese Correct answer.
  3. Ein Leistungsverstärker
  4. Ein Gleichrichter

Explanation

Ein Schmitt-Trigger schaltet erst beim Überschreiten einer oberen Schwelle ein und beim Unterschreiten einer unteren Schwelle wieder aus. Kurze Störimpulse lösen dadurch kein Umschalten aus, während ein dauerhaftes Signal sicher erkannt wird.

Question 50Technik (berufsbezogene Fachrichtung, gymnasiale Oberstufe)

Welche Aufgabe hat die Kupplung zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe in einem Fahrzeug?

  1. Sie wandelt das Drehmoment in eine höhere Drehzahl um.
  2. Sie speichert Energie für den nächsten Startvorgang.
  3. Sie trennt und verbindet den Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe. Correct answer.
  4. Sie misst das übertragene Drehmoment dauerhaft.

Explanation

Die Kupplung ermöglicht das Trennen des Motors vom Getriebe, etwa beim Anfahren oder Schalten, und stellt danach den Kraftfluss wieder her. Sie überträgt dabei das Drehmoment reibschlüssig.