Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​24 Vt = 0R = 6,8 kΩC33 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 400 ms.

Vs = 24 VR = 6,8 kΩC = 33 µFt = 400 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​15 Vt = 0R = 4,7 kΩC33 µF+−vC​i

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Strom i(0⁺) unmittelbar nach dem Schließen des Schalters.

Vs = 15 VR = 4,7 kΩC = 33 µF
i(0⁺) = mA
3.Mittel
+−Vs​24 Vt = 0R = 47 ΩL33 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht der Strom 50 % seines Endwerts? Bestimme t.

Vs = 24 VR = 47 ΩL = 33 mH
t = ms
4.Mittel
+−Vs​15 Vt = 0R = 68 ΩL68 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Spannung vL an der Spule bei t = 1 ms.

Vs = 15 VR = 68 ΩL = 68 mHt = 1 ms
vL = V
5.Schwer
+−Vs​10 Vt = 0R = 2,2 kΩC10 µF+−vC​vC​(0) = 6 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 6 V mit der eingezeichneten Polarität. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 7,6 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 10 VR = 2,2 kΩC = 10 µFvC(0) = 6 V
t = ms
6.Schwer
+−Vs​6 Vt = 0R = 6,8 kΩC47 µF+−vC​vC​(0) = 8 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 8 V mit der eingezeichneten Polarität. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 7,2 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 6 VR = 6,8 kΩC = 47 µFvC(0) = 8 V
t = ms

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 19,96 V
  2. 2. i(0⁺) = 3,191 mA
  3. 3. t = 0,4867 ms
  4. 4. vL = 5,518 V
  5. 5. t = 11,24 ms
  6. 6. t = 163,3 ms

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