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

Ein idealer LC-Kreis hat L = 2,2 µH und C = 470 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f₀ in kHz.

L = 2,2 µHC = 470 nF

f₀ = kHz

2.Leicht

Ein LC-Kreis mit L = 4,7 mH soll bei 200 kHz in Resonanz sein. Bestimme die Kapazität C in nF.

L = 4,7 mHf₀ = 200 kHz

C = nF

3.Mittel

Ein auf 20 V aufgeladener Kondensator mit 100 nF schwingt mit einer idealen Spule mit 47 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie W_L in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 10 V beträgt, in µJ.

C = 100 nFV₀ = 20 Vv_C = 10 V

W_L = µJ

4.Mittel

In einem idealen LC-Kreis mit L = 220 µH und C = 470 nF ist der Kondensator bei t = 0 voll aufgeladen. Wie lange dauert es, bis die gesamte Energie in der Spule steckt? Gib t in µs an.

L = 220 µHC = 470 nF

t = µs

5.Schwer

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 2 Ω, L = 2,2 mH, C = 22 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 10 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie E_cycle in nJ.

R = 2 ΩL = 2,2 mHC = 22 nFI_m = 10 mA

E_cycle = nJ

6.Schwer

Entwirf ein Reihen-RLC-Filter mit einem Gesamtwiderstand von 10 Ω, einer Resonanzfrequenz von 10 kHz und einer Bandbreite von 400 Hz. Bestimme die Kapazität C in nF.

R = 10 Ωf₀ = 10 kHzBW = 400 Hz

C = nF

Lösungsschlüssel

1. f₀ = 156,5 kHz
2. C = 0,1347 nF
3. W_L = 15 µJ
4. t = 15,97 µs
5. E_cycle = 4,371 nJ
6. C = 63,66 nF

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