1.Leicht
Ein Kondensator mit 470 nF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 22 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.
C = 470 nFV0 = 9 VL = 22 µH
W = µJ
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
2.Leicht
Ein Kondensator mit 470 nF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 2,2 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.
C = 470 nFV0 = 9 VL = 2,2 mH
W = µJ
3.Mittel
Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 5 Ω, L = 4,7 mH und C = 220 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.
R = 5 ΩL = 4,7 mHC = 220 nF
Q =
4.Mittel
Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 220 Ω, L = 4,7 mH und C = 1 nF. Bestimme seine Bandbreite BW in kHz.
R = 220 ΩL = 4,7 mHC = 1 nF
BW = kHz
5.Schwer
Ein geladener Kondensator mit 47 nF entlädt sich über eine Spule mit 4,7 mH 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.)
L = 4,7 mHC = 47 nFR = 2 Ω
n =
6.Schwer
Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 5 Ω, L = 2,2 mH, C = 22 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 100 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in µJ.
R = 5 ΩL = 2,2 mHC = 22 nFIm = 100 mA
Ecycle = µJ
Lösungsschlüssel
- 1. W = 19,04 µJ
- 2. W = 19,04 µJ
- 3. Q = 29,23
- 4. BW = 7,45 kHz
- 5. n = 34,89
- 6. Ecycle = 1,093 µJ
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