Ein idealer LC-Kreis hat L = 0,47 µH und C = 2,2 µF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
Eine Resonanzkurve hat ihr Maximum bei 10,7 MHz, und ihre Halbleistungspunkte liegen 214 kHz auseinander. Bestimme den Gütefaktor Q.
Ein auf 5 V aufgeladener Kondensator mit 10 µF schwingt mit einer idealen Spule mit 2,2 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 2 V beträgt, in µJ.
Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 1 Ω, L = 22 mH und C = 1 µF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.
Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 5 Ω, L = 22 mH, C = 1 µF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 50 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in µJ.
Ein geladener Kondensator mit 4,7 nF entlädt sich über eine Spule mit 22 µH und einem gesamten Reihenwiderstand von 2 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.)
Lösungsschlüssel
- 1. f0 = 156,5 kHz
- 2. Q = 50
- 3. WL = 105 µJ
- 4. Q = 148,3
- 5. Ecycle = 5,825 µJ
- 6. n = 7,548
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