Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​10 Vt = 0R = 4,7 kΩC33 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 100 ms.

Vs = 10 VR = 4,7 kΩC = 33 µFt = 100 ms
vC = V
2.Leicht
R = 1 kΩt = 0C68 µF+−vC​vC​(0) = 24 V

Der Kondensator ist auf 24 V geladen. Bei t = 0 schließt der Schalter, und der Kondensator entlädt sich über R. Wie lange dauert es, bis vC auf 6 V gefallen ist? Bestimme t.

vC(0) = 24 VR = 1 kΩC = 68 µF
t = ms
3.Mittel
+−Vs​20 Vt = 0R1​ = 10 kΩR2​ = 1 kΩC68 µF+−vC​

Die Quelle Vₛ lädt den Kondensator über R₁, und R₂ liegt parallel zu C. Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 25 ms.

Vs = 20 VR1 = 10 kΩR2 = 1 kΩC = 68 µFt = 25 ms
vC = V
4.Mittel
+−Vs​6 Vt = 0R = 22 ΩL10 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Strom i bei t = 1 ms.

Vs = 6 VR = 22 ΩL = 10 mHt = 1 ms
i = A
5.Schwer
+−Vs​24 Vt = 0R = 1 kΩC10 µF+−vC​vC​(0) = 15 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 15 V mit der eingezeichneten Polarität. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 5 ms.

Vs = 24 VR = 1 kΩC = 10 µFvC(0) = 15 Vt = 5 ms
vC = V
6.Schwer
+−Vs​9 Vöffnet bei t = 0R1​ = 10 kΩR2​ = 2,2 kΩC10 µF+−vC​

Der Schalter ist seit Langem geschlossen, die Schaltung ist also im eingeschwungenen Zustand. Bei t = 0 öffnet der Schalter. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 15 ms.

Vs = 9 VR1 = 10 kΩR2 = 2,2 kΩC = 10 µFt = 15 ms
vC = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 4,752 V
  2. 2. t = 94,27 ms
  3. 3. vC = 0,6048 V
  4. 4. i = 0,2425 A
  5. 5. vC = 18,54 V
  6. 6. vC = 0,8207 V

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