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
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 24 VC = 22 nF

Ein Kondensator mit 22 nF wird auf 24 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 1 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.

C = 22 nFV0 = 24 VL = 1 µH
W = µJ
2.Leicht
C = 470 nF+−20 VL = 220 µHiL​

Ein auf 20 V aufgeladener Kondensator mit 470 nF wird an eine ideale Spule mit 220 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.

C = 470 nFV0 = 20 VL = 220 µH
Imax = mA
3.Mittel
V100 Ω1 mH100 pF

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 100 Ω, L = 1 mH und C = 100 pF. Bestimme seine Bandbreite BW in kHz.

R = 100 ΩL = 1 mHC = 100 pF
BW = kHz
4.Mittel
C = 10 µF+−4 VL = 220 µHiL​

Ein auf 5 V aufgeladener Kondensator mit 10 µF schwingt mit einer idealen Spule mit 220 µH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 4 V beträgt, in µJ.

C = 10 µFV0 = 5 VvC = 4 V
WL = µJ
5.Schwer
f|I|0,7071f0​ = ?900 kHz1,44 MHzBW

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 900 kHz und 1,44 MHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f1 = 900 kHzf2 = 1,44 MHz
Q =
6.Schwer
V5 Ω47 µH47 nF20 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 5 Ω, L = 47 µH, 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 = 5 ΩL = 47 µHC = 47 nFIm = 20 mA
Ecycle = nJ

Lösungsschlüssel

  1. 1. W = 6,336 µJ
  2. 2. Imax = 924,4 mA
  3. 3. BW = 15,92 kHz
  4. 4. WL = 45 µJ
  5. 5. Q = 2,108
  6. 6. Ecycle = 9,339 nJ

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