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
f|I|0,70711 kHzf1​f2​BW = 50 Hz

Eine Resonanzkurve hat ihr Maximum bei 1 kHz, und ihre Halbleistungspunkte liegen 50 Hz auseinander. Bestimme den Gütefaktor Q.

f0 = 1 kHzBW = 50 Hz
Q =
2.Leicht
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 9 VC = 1 µF

Ein Kondensator mit 1 µF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 10 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.

C = 1 µFV0 = 9 VL = 10 mH
W = µJ
3.Mittel
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 100 µHC = 1 nF

In einem idealen LC-Kreis mit L = 100 µH und C = 1 nF ist der Kondensator bei t = 0 voll aufgeladen. Wie lange dauert es, bis die gesamte Energie in der Spule steckt? Gib t in µs an.

L = 100 µHC = 1 nF
t = µs
4.Mittel
V100 kΩ10 mH4,7 nF

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 100 kΩ, L = 10 mH und C = 4,7 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 100 kΩL = 10 mHC = 4,7 nF
Q =
5.Schwer
C = 2,2 nFr = 1 ΩL = 47 µH

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 2,2 nF und einer Spule mit 47 µH und einem Wicklungswiderstand von 1 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist RD = L/(C·r). Bestimme RD in kΩ.

L = 47 µHC = 2,2 nFr = 1 Ω
RD = kΩ
6.Schwer
V10 Ω47 mH47 nF20 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 10 Ω, L = 47 mH, C = 47 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 20 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in nJ.

R = 10 ΩL = 47 mHC = 47 nFIm = 20 mA
Ecycle = nJ

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q = 20
  2. 2. W = 40,5 µJ
  3. 3. t = 0,4967 µs
  4. 4. Q = 68,56
  5. 5. RD = 21,36 kΩ
  6. 6. Ecycle = 590,6 nJ

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