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 Kondensator mit 22 nF wird auf 12 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 47 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.

C = 22 nFV₀ = 12 VL = 47 mH

W = µJ

3.Mittel

Ein auf 10 V aufgeladener Kondensator mit 470 pF schwingt mit einer idealen Spule mit 1 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie W_L in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 2 V beträgt, in nJ.

C = 470 pFV₀ = 10 Vv_C = 2 V

W_L = nJ

4.Mittel

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 47 Ω, L = 2,2 mH und C = 470 pF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 47 ΩL = 2,2 mHC = 470 pF

Q =

5.Schwer

Ein Reihenschwingkreis verwendet eine Spule mit 10 mH. Welcher gesamte Reihenwiderstand R ergibt eine Bandbreite von 500 Hz?

L = 10 mHBW = 500 Hz

R = Ω

6.Schwer

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 22 Ω, L = 22 mH, C = 1 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 = 22 ΩL = 22 mHC = 1 nFI_m = 10 mA

E_cycle = nJ

Lösungsschlüssel

1. f₀ = 156,5 kHz
2. W = 1,584 µJ
3. W_L = 22,56 nJ
4. Q = 46,03
5. R = 31,42 Ω
6. E_cycle = 32,42 nJ

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