Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
R = 10 kΩt = 0C10 µF+−vC​vC​(0) = 20 V

Der Kondensator ist auf 20 V geladen. Bei t = 0 schließt der Schalter, und der Kondensator entlädt sich über R. Wie lange dauert es, bis vC auf 5 V gefallen ist? Bestimme t.

vC(0) = 20 VR = 10 kΩC = 10 µF
t = ms
2.Leicht
+−Vs​9 Vt = 0R = 10 kΩC100 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Zeitkonstante τ der Schaltung.

Vs = 9 VR = 10 kΩC = 100 µF
τ = ms
3.Mittel
+−Vs​30 Vt = 0R1​ = 3,3 kΩR2​ = 2,2 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 = 75 ms.

Vs = 30 VR1 = 3,3 kΩR2 = 2,2 kΩC = 68 µFt = 75 ms
vC = V
4.Mittel
+−Vs​5 Vt = 0R = 22 ΩL150 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie W bei t = 10 ms in mJ.

Vs = 5 VR = 22 ΩL = 150 mHt = 10 ms
W = mJ
5.Schwer
+−Vs​5 Vt = 0R = ?C2,2 µF+−vC​

Ein Zeitglied beginnt bei t = 0, einen ungeladenen Kondensator über einen Widerstand aus einer 5-V-Versorgung zu laden. Es soll auslösen, wenn die Kondensatorspannung 4,5 V erreicht, genau 20 ms nach dem Start. Bestimme mit C = 2,2 µF den nötigen Widerstand R.

Vs = 5 VVth = 4,5 VT = 20 msC = 2,2 µF
R = kΩ
6.Schwer
+−Vs​9 Vt = 0R = 2,2 kΩC47 µF+−vC​vC​(0) = 18 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 18 V mit der eingezeichneten Polarität. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 75 ms.

Vs = 9 VR = 2,2 kΩC = 47 µFvC(0) = 18 Vt = 75 ms
vC = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. t = 138,6 ms
  2. 2. τ = 1000 ms
  3. 3. vC = 6,796 V
  4. 4. W = 2,293 mJ
  5. 5. R = 3,948 kΩ
  6. 6. vC = 13,36 V

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