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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

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

C = 1 nFV₀ = 24 VL = 1 mH

W = nJ

2.Leicht

Ein auf 3 V aufgeladener Kondensator mit 220 nF wird an eine ideale Spule mit 470 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom I_max im Kreis in mA.

C = 220 nFV₀ = 3 VL = 470 µH

I_max = mA

3.Mittel

Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 10 kHz mit Q = 3. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f₁ exakt in kHz.

f₀ = 10 kHzQ = 3

f₁ = kHz

4.Mittel

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 10 Ω, L = 470 µH und C = 220 pF. Bestimme seine Bandbreite BW in kHz.

R = 10 ΩL = 470 µHC = 220 pF

BW = kHz

5.Schwer

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 22 Ω, L = 10 mH, C = 10 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 10 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie E_cycle in nJ.

R = 22 ΩL = 10 mHC = 10 nFI_m = 10 mA

E_cycle = nJ

6.Schwer

Entwirf ein Reihen-RLC-Filter mit einem Gesamtwiderstand von 100 Ω, einer Resonanzfrequenz von 10 kHz und einer Bandbreite von 400 Hz. Bestimme die Kapazität C in nF.

R = 100 Ωf₀ = 10 kHzBW = 400 Hz

C = nF

Lösungsschlüssel

1. W = 288 nJ
2. I_max = 64,91 mA
3. f₁ = 8,471 kHz
4. BW = 3,386 kHz
5. E_cycle = 69,12 nJ
6. C = 6,366 nF

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