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 Kondensator mit 470 nF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 47 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.

C = 470 nFV₀ = 9 VL = 47 mH

W = µJ

2.Leicht

Ein idealer LC-Kreis hat L = 100 µH und C = 22 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f₀ in kHz.

L = 100 µHC = 22 nF

f₀ = kHz

3.Mittel

In einem idealen LC-Kreis mit L = 47 mH 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 = 47 mHC = 1 nF

t = µs

4.Mittel

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 10 kΩ, L = 4,7 mH und C = 22 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 10 kΩL = 4,7 mHC = 22 nF

Q =

5.Schwer

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 5 Ω, L = 22 µH, C = 47 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 500 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie E_cycle in µJ.

R = 5 ΩL = 22 µHC = 47 nFI_m = 500 mA

E_cycle = µJ

6.Schwer

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 5 kHz und 6,25 kHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f₁ = 5 kHzf₂ = 6,25 kHz

Q =

Lösungsschlüssel

1. W = 19,04 µJ
2. f₀ = 107,3 kHz
3. t = 10,77 µs
4. Q = 21,64
5. E_cycle = 3,993 µJ
6. Q = 4,472

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