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

L = 1 mHf0 = 200 kHz
C = nF
2.Leicht
C = 1 nFL = 470 µH

Ein idealer LC-Kreis hat L = 470 µH und C = 1 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.

L = 470 µHC = 1 nF
f0 = kHz
3.Mittel
C = 220 pF+−8 VL = 220 µHiL​

Ein auf 20 V aufgeladener Kondensator mit 220 pF schwingt mit einer idealen Spule mit 220 µH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 8 V beträgt, in nJ.

C = 220 pFV0 = 20 VvC = 8 V
WL = nJ
4.Mittel
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 4,7 mHC = 47 nF

In einem idealen LC-Kreis mit L = 4,7 mH und C = 47 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 = 4,7 mHC = 47 nF
t = µs
5.Schwer
V5 Ω47 µH100 nF200 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 5 Ω, L = 47 µH, C = 100 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 200 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in µJ.

R = 5 ΩL = 47 µHC = 100 nFIm = 200 mA
Ecycle = µJ
6.Schwer
C = 100 pFr = 10 ΩL = 10 mH

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

L = 10 mHC = 100 pFr = 10 Ω
RD = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. C = 0,6333 nF
  2. 2. f0 = 232,2 kHz
  3. 3. WL = 36,96 nJ
  4. 4. t = 23,35 µs
  5. 5. Ecycle = 1,362 µJ
  6. 6. RD = 10000 kΩ

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