Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
R = 2,2 kΩt = 0C33 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. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 75 ms.

vC(0) = 24 VR = 2,2 kΩC = 33 µFt = 75 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​6 Vt = 0R = 6,8 kΩC10 µF+−vC​i

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Ladestrom i bei t = 20 ms.

Vs = 6 VR = 6,8 kΩC = 10 µFt = 20 ms
i = mA
3.Mittel
+−Vs​5 Vt = 0R = 100 ΩL47 mHi(t)

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

Vs = 5 VR = 100 ΩL = 47 mHt = 1 ms
i = A
4.Mittel
+−Vs​24 Vt = 0R = 47 ΩL150 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Spannung vL an der Spule bei t = 5 ms.

Vs = 24 VR = 47 ΩL = 150 mHt = 5 ms
vL = V
5.Schwer
+−Vs​12 Vt = 0R = 6,8 kΩC47 µF+−vC​vC​(0) = 2 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 2 V mit der eingezeichneten Polarität. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 400 ms.

Vs = 12 VR = 6,8 kΩC = 47 µFvC(0) = 2 Vt = 400 ms
vC = V
6.Schwer
+−Vs​9 Vt = 0R = 2,2 kΩC10 µF+−vC​vC​(0) = 24 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 24 V mit der eingezeichneten Polarität. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 15 ms.

Vs = 9 VR = 2,2 kΩC = 10 µFvC(0) = 24 Vt = 15 ms
vC = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 8,542 V
  2. 2. i = 0,6575 mA
  3. 3. i = 0,04404 A
  4. 4. vL = 5,01 V
  5. 5. vC = 9,139 V
  6. 6. vC = 16,59 V

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