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 = 470 pF+−6 VL = 1 mHiL​

Ein auf 6 V aufgeladener Kondensator mit 470 pF wird an eine ideale Spule mit 1 mH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.

C = 470 pFV0 = 6 VL = 1 mH
Imax = mA
2.Leicht
f|I|0,7071100 kHzf1​f2​BW = 1,25 kHz

Eine Resonanzkurve hat ihr Maximum bei 100 kHz, und ihre Halbleistungspunkte liegen 1,25 kHz auseinander. Bestimme den Gütefaktor Q.

f0 = 100 kHzBW = 1,25 kHz
Q =
3.Mittel
C = 2,2 µF+−15 VL = 0,47 µHiL​

Ein auf 20 V aufgeladener Kondensator mit 2,2 µF schwingt mit einer idealen Spule mit 0,47 µH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 15 V beträgt, in µJ.

C = 2,2 µFV0 = 20 VvC = 15 V
WL = µJ
4.Mittel
V10 Ω100 µH10 nF

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 10 Ω, L = 100 µH und C = 10 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 10 ΩL = 100 µHC = 10 nF
Q =
5.Schwer
f|I|0,7071f0​ = ?20 kHz24 kHzBW

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 20 kHz und 24 kHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f1 = 20 kHzf2 = 24 kHz
Q =
6.Schwer
C = 100 nFr = 1 ΩL = 22 µH

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 100 nF und einer Spule mit 22 µH und einem Wicklungswiderstand von 1 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist RD = L/(C·r). Bestimme RD in kΩ.

L = 22 µHC = 100 nFr = 1 Ω
RD = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. Imax = 4,113 mA
  2. 2. Q = 80
  3. 3. WL = 192,5 µJ
  4. 4. Q = 10
  5. 5. Q = 5,477
  6. 6. RD = 0,22 kΩ

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