Ein LC-Kreis mit L = 1 mH soll bei 10 kHz in Resonanz sein. Bestimme die Kapazität C in nF.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
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.
Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 100 kHz mit Q = 3. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f1 exakt in kHz.
Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 47 kΩ, L = 1 mH und C = 22 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.
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.
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.)
Lösungsschlüssel
- 1. C = 253,3 nF
- 2. W = 528,8 nJ
- 3. f1 = 84,71 kHz
- 4. Q = 220,4
- 5. Ecycle = 1,01 µJ
- 6. n = 75,63
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