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
f|I|0,7071500 kHzf1​f2​BW = ?

Ein Schwingkreis hat seine Resonanz bei 500 kHz und einen Gütefaktor Q = 8. Bestimme seine Bandbreite BW in kHz.

f0 = 500 kHzQ = 8
BW = kHz
2.Leicht
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 10 VC = 10 nF

Ein Kondensator mit 10 nF wird auf 10 V aufgeladen und dann an eine ideale Spule mit 1 mH angeschlossen. Bestimme die gesamte Energie W, die zwischen beiden pendelt, in nJ.

C = 10 nFV0 = 10 VL = 1 mH
W = nJ
3.Mittel
V2,2 kΩ4,7 mH47 nF

Ein Parallel-RLC-Kreis hat R = 2,2 kΩ, L = 4,7 mH und C = 47 nF. Bestimme seinen Gütefaktor Q.

R = 2,2 kΩL = 4,7 mHC = 47 nF
Q =
4.Mittel
C = 47 nF+−4 VL = 2,2 µHiL​

Ein auf 5 V aufgeladener Kondensator mit 47 nF schwingt mit einer idealen Spule mit 2,2 µH. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie WL in dem Moment, in dem die Kondensatorspannung 4 V beträgt, in nJ.

C = 47 nFV0 = 5 VvC = 4 V
WL = nJ
5.Schwer
f|I|0,7071f0​ = ?400 kHz480 kHzBW

Die Halbleistungsfrequenzen einer Resonanzkurve sind 400 kHz und 480 kHz. Bestimme die Resonanzfrequenz als ihr geometrisches Mittel und dann den Gütefaktor Q.

f1 = 400 kHzf2 = 480 kHz
Q =
6.Schwer
V1 Ω470 µH22 nF500 mA

Ein Reihen-RLC-Kreis (R = 1 Ω, L = 470 µH, C = 22 nF) wird bei Resonanz mit einer Stromamplitude von 500 mA betrieben. Bestimme die in R während einer Periode in Wärme umgesetzte Energie Ecycle in µJ.

R = 1 ΩL = 470 µHC = 22 nFIm = 500 mA
Ecycle = µJ

Lösungsschlüssel

  1. 1. BW = 62,5 kHz
  2. 2. W = 500 nJ
  3. 3. Q = 6,957
  4. 4. WL = 211,5 nJ
  5. 5. Q = 5,477
  6. 6. Ecycle = 2,526 µJ

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