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 50 kHz in Resonanz sein. Bestimme die Kapazität C in nF.

L = 1 mHf0 = 50 kHz
C = nF
2.Leicht
f|I|0,707110,7 MHzf1​f2​BW = ?

Ein Schwingkreis hat seine Resonanz bei 10,7 MHz und einen Gütefaktor Q = 5. Bestimme seine Bandbreite BW in MHz.

f0 = 10,7 MHzQ = 5
BW = MHz
3.Mittel
V22 kΩ22 mH1 nF

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

R = 22 kΩL = 22 mHC = 1 nF
Q =
4.Mittel
V100 Ω10 mH47 pF

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 100 Ω, L = 10 mH und C = 47 pF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 100 ΩL = 10 mHC = 47 pF
Q =
5.Schwer
V22 Ω22 mH1 nF50 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 22 Ω, L = 22 mH, C = 1 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 50 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in nJ.

R = 22 ΩL = 22 mHC = 1 nFIm = 50 mA
Ecycle = nJ
6.Schwer
C = 100 nFR = 1 ΩL = 47 µH

Ein geladener Kondensator mit 100 nF entlädt sich über eine Spule mit 47 µH und einem gesamten Reihenwiderstand von 1 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 = 47 µHC = 100 nFR = 1 Ω
n =

Lösungsschlüssel

  1. 1. C = 10,13 nF
  2. 2. BW = 2,14 MHz
  3. 3. Q = 4,69
  4. 4. Q = 145,9
  5. 5. Ecycle = 810,4 nJ
  6. 6. n = 4,783

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