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 LC-Kreis mit L = 2,2 mH soll bei 20 kHz in Resonanz sein. Bestimme die Kapazität C in nF.

L = 2,2 mHf₀ = 20 kHz

C = nF

2.Leicht

Ein Kondensator mit 220 nF wird auf 3 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 22 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in nJ.

C = 220 nFV₀ = 3 VL = 22 µH

W = nJ

3.Mittel

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 2 Ω, L = 470 µH und C = 22 nF. Bestimme seine Bandbreite BW in Hz.

R = 2 ΩL = 470 µHC = 22 nF

BW = Hz

4.Mittel

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 100 Ω, L = 470 µH und C = 2,2 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 100 ΩL = 470 µHC = 2,2 nF

Q =

5.Schwer

Ein geladener Kondensator mit 1 µF entlädt sich über eine Spule mit 22 mH und einem gesamten Reihenwiderstand von 0,5 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 = 22 mHC = 1 µFR = 0,5 Ω

n =

6.Schwer

Entwirf ein Reihen-RLC-Filter mit einem Gesamtwiderstand von 50 Ω, einer Resonanzfrequenz von 500 kHz und einer Bandbreite von 50 kHz. Bestimme die Kapazität C in nF.

R = 50 Ωf₀ = 500 kHzBW = 50 kHz

C = nF

Lösungsschlüssel

1. C = 28,78 nF
2. W = 990 nJ
3. BW = 677,3 Hz
4. Q = 4,622
5. n = 65,45
6. C = 0,6366 nF

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