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 = 220 pF+−9 VL = 470 µHiL​

Ein auf 9 V aufgeladener Kondensator mit 220 pF wird an eine ideale Spule mit 470 µH geschaltet. Bestimme den Spitzenstrom Imax im Kreis in mA.

C = 220 pFV0 = 9 VL = 470 µH
Imax = mA
2.Leicht
C = 1 µFL = 1 µH

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

L = 1 µHC = 1 µF
f0 = kHz
3.Mittel
C = 47 nF+−6 VL = 47 mHiL​

Ein auf 24 V aufgeladener Kondensator mit 47 nF schwingt mit einer idealen Spule mit 47 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 6 V beträgt, in µJ.

C = 47 nFV0 = 24 VvC = 6 V
WL = µJ
4.Mittel
V100 kΩ4,7 mH1 nF

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 100 kΩ, L = 4,7 mH und C = 1 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 100 kΩL = 4,7 mHC = 1 nF
Q =
5.Schwer
V10 Ω22 mH470 nF20 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 10 Ω, L = 22 mH, C = 470 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 20 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in µJ.

R = 10 ΩL = 22 mHC = 470 nFIm = 20 mA
Ecycle = µJ
6.Schwer
C = 470 pFr = 1 ΩL = 47 µH

Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 470 pF und einer Spule mit 47 µH und einem Wicklungswiderstand von 1 Ω. Bei Resonanz verhält er sich wie ein Widerstand, sein dynamischer Widerstand ist RD = L/(C·r). Bestimme RD in kΩ.

L = 47 µHC = 470 pFr = 1 Ω
RD = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. Imax = 6,158 mA
  2. 2. f0 = 159,2 kHz
  3. 3. WL = 12,69 µJ
  4. 4. Q = 46,13
  5. 5. Ecycle = 1,278 µJ
  6. 6. RD = 100 kΩ

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