Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen

Ein Kondensator mit 470 nF wird auf 1 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 22 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in nJ.

Ein idealer LC-Kreis hat L = 10 µH und C = 10 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f₀ in kHz.

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 22 Ω, L = 10 mH und C = 220 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

In einem idealen LC-Kreis mit L = 100 mH und C = 4,7 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.

Ein geladener Kondensator mit 22 nF entlädt sich über eine Spule mit 4,7 mH und einem gesamten Reihenwiderstand von 10 Ω, sodass die Schwingung langsam abklingt. Ihre Amplitude fällt wie e^−Rt/(2L). Wie viele Schwingungsperioden n vergehen, bis die Amplitude auf die Hälfte gefallen ist? (Die Verluste sind klein, die Frequenz ist also f₀.)

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 22 nF und einer Spule mit 2,2 mH und einem Wicklungswiderstand von 2 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist R_D = L/(C·r). Bestimme R_D in kΩ.