Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 Vt = 0R = 2,2 kΩC33 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 50 ms.

Vs = 15 VR = 2,2 kΩC = 33 µFt = 50 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​5 Vt = 0R = 1 kΩC33 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht die Kondensatorspannung 80 % ihres Endwerts? Bestimme t.

Vs = 5 VR = 1 kΩC = 33 µF
t = ms
3.Mittel
+−Vs​24 Vt = 0R1​ = 6,8 kΩR2​ = 4,7 kΩC100 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 = 250 ms.

Vs = 24 VR1 = 6,8 kΩR2 = 4,7 kΩC = 100 µFt = 250 ms
vC = V
4.Mittel
R = 100 Ωt = 0L33 mHi(t)

Die Spule führt einen konstanten Strom von 3 A. Bei t = 0 schließt der Schalter den Kreis über R, und die Quelle wird abgetrennt, der Spulenstrom klingt also über R ab. Wie lange dauert es, bis der Strom auf 1,5 A gefallen ist? Bestimme t.

i(0) = 3 AR = 100 ΩL = 33 mH
t = ms
5.Schwer
+−Vs​15 Vt = 0R = 100 kΩC?+−vC​

Ein Zeitglied beginnt bei t = 0, einen ungeladenen Kondensator über einen Widerstand aus einer 15-V-Versorgung zu laden. Es soll auslösen, wenn die Kondensatorspannung 9,48 V erreicht, genau 50 ms nach dem Start. Bestimme mit R = 100 kΩ die nötige Kapazität C.

Vs = 15 VVth = 9,48 VT = 50 msR = 100 kΩ
C = µF
6.Schwer
+−Vs​24 Vöffnet bei t = 0R1​ = 2,2 kΩR2​ = 3,3 kΩi2​C100 µF+−vC​

Der Schalter ist seit Langem geschlossen, die Schaltung ist also im eingeschwungenen Zustand. Bei t = 0 öffnet der Schalter. Bestimme den Strom i2 durch R2 bei t = 250 ms.

Vs = 24 VR1 = 2,2 kΩR2 = 3,3 kΩC = 100 µFt = 250 ms
i2 = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 7,467 V
  2. 2. t = 53,11 ms
  3. 3. vC = 5,819 V
  4. 4. t = 0,2287 ms
  5. 5. C = 0,5002 µF
  6. 6. i2 = 2,046 mA

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