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
f|I|0,707150 kHzf1​f2​BW = 6,25 kHz

Eine Resonanzkurve hat ihr Maximum bei 50 kHz, und ihre Halbleistungspunkte liegen 6,25 kHz auseinander. Bestimme den Gütefaktor Q.

f0 = 50 kHzBW = 6,25 kHz
Q =
2.Leicht
C = 1 µFL = 0,47 µH

Ein idealer LC-Kreis hat L = 0,47 µH und C = 1 µF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.

L = 0,47 µHC = 1 µF
f0 = kHz
3.Mittel
f|I|0,7071500 kHzf1​ = ?f2​BW

Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 500 kHz mit Q = 2,5. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f1 exakt in kHz.

f0 = 500 kHzQ = 2,5
f1 = kHz
4.Mittel
C = 100 pF+−2,25 VL = 4,7 mHiL​

Ein auf 9 V aufgeladener Kondensator mit 100 pF schwingt mit einer idealen Spule mit 4,7 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 2,25 V beträgt, in nJ.

C = 100 pFV0 = 9 VvC = 2,25 V
WL = nJ
5.Schwer
V2 Ω1 mH100 nF50 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 2 Ω, L = 1 mH, C = 100 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 50 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in nJ.

R = 2 ΩL = 1 mHC = 100 nFIm = 50 mA
Ecycle = nJ
6.Schwer
C = 4,7 nFr = 10 ΩL = 470 µH

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 4,7 nF und einer Spule mit 470 µH und einem Wicklungswiderstand von 10 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist RD = L/(C·r). Bestimme RD in kΩ.

L = 470 µHC = 4,7 nFr = 10 Ω
RD = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. Q = 8
  2. 2. f0 = 232,2 kHz
  3. 3. f1 = 409,9 kHz
  4. 4. WL = 3,797 nJ
  5. 5. Ecycle = 157,1 nJ
  6. 6. RD = 10 kΩ

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