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 = 10 nF+−6 VL = 22 mHiL​

Ein auf 6 V aufgeladener Kondensator mit 10 nF wird an eine ideale Spule mit 22 mH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.

C = 10 nFV0 = 6 VL = 22 mH
Imax = mA
2.Leicht
f|I|0,70712 kHzf1​f2​BW = 40 Hz

Eine Resonanzkurve hat ihr Maximum bei 2 kHz, und ihre Halbleistungspunkte liegen 40 Hz auseinander. Bestimme den Gütefaktor Q.

f0 = 2 kHzBW = 40 Hz
Q =
3.Mittel
f|I|0,7071200 kHzf1​ = ?f2​BW

Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 200 kHz mit Q = 5. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f1 exakt in kHz.

f0 = 200 kHzQ = 5
f1 = kHz
4.Mittel
V47 Ω22 mH22 nF

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 47 Ω, L = 22 mH und C = 22 nF. Bestimme seine Bandbreite BW in Hz.

R = 47 ΩL = 22 mHC = 22 nF
BW = Hz
5.Schwer
V2 Ω4,7 mH1 µF200 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 2 Ω, L = 4,7 mH, C = 1 µF) 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 = 2 ΩL = 4,7 mHC = 1 µFIm = 200 mA
Ecycle = µJ
6.Schwer
f|I|0,7071f0​ = ?5 kHz8 kHzBW

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 5 kHz und 8 kHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f1 = 5 kHzf2 = 8 kHz
Q =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Imax = 4,045 mA
  2. 2. Q = 50
  3. 3. f1 = 181 kHz
  4. 4. BW = 340 Hz
  5. 5. Ecycle = 17,23 µJ
  6. 6. Q = 2,108

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