Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
C = ?L = 1 mH

Ein LC-Kreis mit L = 1 mH soll bei 10 kHz in Resonanz sein. Bestimme die Kapazität C in nF.

L = 1 mHf0 = 10 kHz
C = nF
2.Leicht
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 15 VC = 4,7 nF

Ein Kondensator mit 4,7 nF wird auf 15 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 10 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in nJ.

C = 4,7 nFV0 = 15 VL = 10 mH
W = nJ
3.Mittel
f|I|0,7071100 kHzf1​ = ?f2​BW

Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 100 kHz mit Q = 3. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f1 exakt in kHz.

f0 = 100 kHzQ = 3
f1 = kHz
4.Mittel
V47 kΩ1 mH22 nF

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 47 kΩ, L = 1 mH und C = 22 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 47 kΩL = 1 mHC = 22 nF
Q =
5.Schwer
V1 Ω4,7 mH220 nF100 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 1 Ω, L = 4,7 mH, C = 220 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 100 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in µJ.

R = 1 ΩL = 4,7 mHC = 220 nFIm = 100 mA
Ecycle = µJ
6.Schwer
C = 1 nFR = 2 ΩL = 470 µH

Ein geladener Kondensator mit 1 nF entlädt sich über eine Spule mit 470 µH und einem gesamten Reihenwiderstand von 2 Ω, sodass die Schwingung langsam abklingt. Ihre Amplitude fällt wie e−Rt/(2L). Wie viele Schwingungsperioden n vergehen, bis die Amplitude auf die Hälfte gefallen ist? (Die Verluste sind klein, die Frequenz ist also f₀.)

L = 470 µHC = 1 nFR = 2 Ω
n =

Lösungsschlüssel

  1. 1. C = 253,3 nF
  2. 2. W = 528,8 nJ
  3. 3. f1 = 84,71 kHz
  4. 4. Q = 220,4
  5. 5. Ecycle = 1,01 µJ
  6. 6. n = 75,63

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