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

Ein Kondensator mit 2,2 µF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 10 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.

C = 2,2 µFV₀ = 9 VL = 10 mH

W = µJ

2.Leicht

Ein idealer LC-Kreis hat L = 2,2 mH und C = 47 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f₀ in kHz.

L = 2,2 mHC = 47 nF

f₀ = kHz

3.Mittel

In einem idealen LC-Kreis mit L = 100 µH und C = 1 µF 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.

L = 100 µHC = 1 µF

t = µs

4.Mittel

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 10 Ω, L = 47 mH und C = 220 nF. Bestimme seine Bandbreite BW in Hz.

R = 10 ΩL = 47 mHC = 220 nF

BW = Hz

5.Schwer

Ein Reihenschwingkreis verwendet eine Spule mit 10 mH. Welcher gesamte Reihenwiderstand R ergibt eine Bandbreite von 5 kHz?

L = 10 mHBW = 5 kHz

R = Ω

6.Schwer

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 22 Ω, L = 22 mH, C = 1 µF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 10 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie E_cycle in µJ.

R = 22 ΩL = 22 mHC = 1 µFI_m = 10 mA

E_cycle = µJ

Lösungsschlüssel

1. W = 89,1 µJ
2. f₀ = 15,65 kHz
3. t = 15,71 µs
4. BW = 33,86 Hz
5. R = 314,2 Ω
6. E_cycle = 1,025 µJ

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