Ein Kondensator mit 470 nF wird auf 5 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 1 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
Ein auf 2 V aufgeladener Kondensator mit 22 nF wird an eine ideale Spule mit 1 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.
Ein auf 20 V aufgeladener Kondensator mit 2,2 µF schwingt mit einer idealen Spule mit 220 µH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 5 V beträgt, in µJ.
In einem idealen LC-Kreis mit L = 0,47 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.
Entwirf ein Reihen-RLC-Filter mit einem Gesamtwiderstand von 20 Ω, einer Resonanzfrequenz von 200 kHz und einer Bandbreite von 20 kHz. Bestimme die Kapazität C in nF.
Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 900 kHz und 2,25 MHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.
Lösungsschlüssel
- 1. W = 5,875 µJ
- 2. Imax = 296,6 mA
- 3. WL = 412,5 µJ
- 4. t = 1,077 µs
- 5. C = 3,979 nF
- 6. Q = 1,054
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