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 = 22 nFL = 47 mH

Ein idealer LC-Kreis hat L = 47 mH und C = 22 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.

L = 47 mHC = 22 nF
f0 = kHz
2.Leicht
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 3 VC = 2,2 nF

Ein Kondensator mit 2,2 nF wird auf 3 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 100 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in nJ.

C = 2,2 nFV0 = 3 VL = 100 µH
W = nJ
3.Mittel
tvC​iL​T/4 = ?T/2TL = 10 mHC = 1 µF

In einem idealen LC-Kreis mit L = 10 mH 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.

L = 10 mHC = 1 µF
t = µs
4.Mittel
V2 Ω10 µH4,7 nF

Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 2 Ω, L = 10 µH und C = 4,7 nF. Bestimme seine Bandbreite BW in kHz.

R = 2 ΩL = 10 µHC = 4,7 nF
BW = kHz
5.Schwer
f|I|0,7071f0​ = ?50 kHz125 kHzBW

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 50 kHz und 125 kHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f1 = 50 kHzf2 = 125 kHz
Q =
6.Schwer
C = 470 pFr = 20 ΩL = 2,2 mH

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 470 pF und einer Spule mit 2,2 mH und einem Wicklungswiderstand von 20 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist RD = L/(C·r). Bestimme RD in kΩ.

L = 2,2 mHC = 470 pFr = 20 Ω
RD = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. f0 = 4,949 kHz
  2. 2. W = 9,9 nJ
  3. 3. t = 157,1 µs
  4. 4. BW = 31,83 kHz
  5. 5. Q = 1,054
  6. 6. RD = 234 kΩ

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