Ein Kondensator mit 10 nF wird auf 9 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 470 µH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in nJ.
Arbeitsblatt LC-Resonanz, Gütefaktor und Bandbreite mit Lösungen
Ein idealer LC-Kreis hat L = 10 mH und C = 1 nF. Bestimme seine Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) f0 in kHz.
Ein auf 24 V aufgeladener Kondensator mit 470 nF schwingt mit einer idealen Spule mit 1 mH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 12 V beträgt, in µJ.
Ein auf 5 V aufgeladener Kondensator mit 10 µF schwingt mit einer idealen Spule mit 220 µH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 4 V beträgt, in µJ.
Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 2 Ω, L = 47 mH, C = 220 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 20 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in nJ.
Ein Parallelschwingkreis besteht aus einem Kondensator mit 10 nF und einer Spule mit 2,2 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. W = 405 nJ
- 2. f0 = 50,33 kHz
- 3. WL = 101,5 µJ
- 4. WL = 45 µJ
- 5. Ecycle = 255,6 nJ
- 6. RD = 0,22 kΩ
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