Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​12 Vt = 0R = 10 kΩC47 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 300 ms.

Vs = 12 VR = 10 kΩC = 47 µFt = 300 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​24 Vt = 0R = 3,3 kΩC10 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 10 ms.

Vs = 24 VR = 3,3 kΩC = 10 µFt = 10 ms
vC = V
3.Mittel
+−Vs​10 Vt = 0R = 22 ΩL22 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 = 10 VR = 22 ΩL = 22 mHt = 1 ms
vL = V
4.Mittel
+−Vs​9 Vt = 0R = 15 ΩL33 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie W(∞), wenn sich die Schaltung eingeschwungen hat, in mJ.

Vs = 9 VR = 15 ΩL = 33 mH
W(∞) = mJ
5.Schwer
+−Vs​9 VR1​ = 47 ΩR2​ = 5 Ωöffnet bei t = 0L22 mHi(t)

Der Schalter parallel zu R2 ist seit Langem geschlossen, der Spulenstrom ist also konstant. Bei t = 0 öffnet der Schalter. Wie lange nach t = 0 erreicht der Spulenstrom 0,182 A? Bestimme t.

Vs = 9 VR1 = 47 ΩR2 = 5 ΩL = 22 mH
t = ms
6.Schwer
+−Vs​12 Vt = 0R = ?C10 µF+−vC​

Ein Zeitglied beginnt bei t = 0, einen ungeladenen Kondensator über einen Widerstand aus einer 12-V-Versorgung zu laden. Es soll auslösen, wenn die Kondensatorspannung 9 V erreicht, genau 25 ms nach dem Start. Bestimme mit C = 10 µF den nötigen Widerstand R.

Vs = 12 VVth = 9 VT = 25 msC = 10 µF
R = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 5,662 V
  2. 2. vC = 6,274 V
  3. 3. vL = 3,679 V
  4. 4. W(∞) = 5,94 mJ
  5. 5. t = 0,3065 ms
  6. 6. R = 1,803 kΩ

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