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
C = 470 nFL = 2,2 mH

Ein idealer LC-Kreis hat L = 2,2 mH und C = 470 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.

L = 2,2 mHC = 470 nF
f0 = kHz
2.Leicht
C = 220 nF+−24 VL = 100 µHiL​

Ein auf 24 V aufgeladener Kondensator mit 220 nF wird an eine ideale Spule mit 100 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.

C = 220 nFV0 = 24 VL = 100 µH
Imax = mA
3.Mittel
C = 2,2 nF+−1 VL = 47 mHiL​

Ein auf 5 V aufgeladener Kondensator mit 2,2 nF schwingt mit einer idealen Spule mit 47 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 1 V beträgt, in nJ.

C = 2,2 nFV0 = 5 VvC = 1 V
WL = nJ
4.Mittel
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 100 mHC = 47 nF

In einem idealen LC-Kreis mit L = 100 mH und C = 47 nF 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 mHC = 47 nF
t = µs
5.Schwer
V22 Ω47 mH220 nF10 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 22 Ω, L = 47 mH, C = 220 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 10 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in nJ.

R = 22 ΩL = 47 mHC = 220 nFIm = 10 mA
Ecycle = nJ
6.Schwer
f|I|0,7071f0​ = ?10 kHz12 kHzBW

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 10 kHz und 12 kHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f1 = 10 kHzf2 = 12 kHz
Q =

Lösungsschlüssel

  1. 1. f0 = 4,949 kHz
  2. 2. Imax = 1126 mA
  3. 3. WL = 26,4 nJ
  4. 4. t = 107,7 µs
  5. 5. Ecycle = 702,8 nJ
  6. 6. Q = 5,477

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