Ein auf 50 V aufgeladener Kondensator mit 4,7 nF wird an eine ideale Spule mit 100 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
Ein Kondensator mit 100 nF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 4,7 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in µJ.
Ein Reihen-RLC-Kreis hat seine Resonanz bei 50 kHz mit Q = 2,5. Bestimme die untere Halbleistungsfrequenz f1 exakt in kHz.
Ein Reihen-RLC-Kreis hat R = 10 Ω, L = 10 mH und C = 4,7 nF. Bestimme seine Bandbreite BW in Hz.
Entwirf ein Reihen-RLC-Filter mit einem Gesamtwiderstand von 5 Ω, einer Resonanzfrequenz von 20 kHz und einer Bandbreite von 500 Hz. Bestimme die Kapazität C in nF.
Ein geladener Kondensator mit 470 nF entlädt sich über eine Spule mit 2,2 mH und einem gesamten Reihenwiderstand von 1 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.)
Lösungsschlüssel
- 1. Imax = 342,8 mA
- 2. W = 4,05 µJ
- 3. f1 = 40,99 kHz
- 4. BW = 159,2 Hz
- 5. C = 39,79 nF
- 6. n = 15,1
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