Ein LC-Kreis mit L = 10 µH soll bei 1 MHz in Resonanz sein. Bestimme die Kapazität C in nF.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
Ein auf 20 V aufgeladener Kondensator mit 47 nF wird an eine ideale Spule mit 470 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.
Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 2 Ω, L = 47 µH und C = 100 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.
Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 50 kHz mit Q = 1,5. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f1 exakt in kHz.
Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 5 Ω, L = 22 µH, C = 22 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 100 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in nJ.
Ein geladener Kondensator mit 10 nF entlädt sich über eine Spule mit 47 µH und einem gesamten Reihenwiderstand von 10 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 = 2,533 nF
- 2. Imax = 200 mA
- 3. Q = 10,84
- 4. f1 = 36,04 kHz
- 5. Ecycle = 109,3 nJ
- 6. n = 1,513
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