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.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
Ein idealer LC-Kreis hat L = 1 µH und C = 1 µF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.
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.
Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 100 kΩ, L = 4,7 mH und C = 1 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.
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.
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.
Lösungsschlüssel
- 1. Imax = 6,158 mA
- 2. f0 = 159,2 kHz
- 3. WL = 12,69 µJ
- 4. Q = 46,13
- 5. Ecycle = 1,278 µJ
- 6. RD = 100 kΩ
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