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 auf 6 V aufgeladener Kondensator mit 2,2 µF wird an eine ideale Spule mit 22 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom I_max im Kreis in mA.

C = 2,2 µFV₀ = 6 VL = 22 µH

I_max = mA

2.Leicht

Ein idealer LC-Kreis hat L = 10 mH und C = 22 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f₀ in kHz.

L = 10 mHC = 22 nF

f₀ = kHz

3.Mittel

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 1 kΩ, L = 2,2 mH und C = 10 µF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 1 kΩL = 2,2 mHC = 10 µF

Q =

4.Mittel

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 47 kΩ, L = 47 mH und C = 10 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 47 kΩL = 47 mHC = 10 nF

Q =

5.Schwer

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 4,7 nF und einer Spule mit 100 µH und einem Wicklungswiderstand von 10 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist R_D = L/(C·r). Bestimme R_D in kΩ.

L = 100 µHC = 4,7 nFr = 10 Ω

R_D = kΩ

6.Schwer

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

E_cycle = nJ

Lösungsschlüssel

1. I_max = 1897 mA
2. f₀ = 10,73 kHz
3. Q = 67,42
4. Q = 21,68
5. R_D = 2,128 kΩ
6. E_cycle = 102,5 nJ

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