Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​5 Vt = 0R = 1 kΩC220 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 200 ms.

Vs = 5 VR = 1 kΩC = 220 µFt = 200 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​10 Vt = 0R = 1 kΩC47 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Spannung vR am Widerstand bei t = 25 ms.

Vs = 10 VR = 1 kΩC = 47 µFt = 25 ms
vR = V
3.Mittel
R = 22 Ωt = 0L33 mHi(t)

Die Spule führt einen konstanten Strom von 1 A. Bei t = 0 schließt der Schalter den Kreis über R, und die Quelle wird abgetrennt, der Spulenstrom klingt also über R ab. Bestimme die Spannung vR an R bei t = 2 ms.

i(0) = 1 AR = 22 ΩL = 33 mHt = 2 ms
vR = V
4.Mittel
+−Vs​20 Vt = 0R = 10 ΩL47 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 = 20 VR = 10 ΩL = 47 mHt = 5 ms
vL = V
5.Schwer
+−Vs​9 Vt = 0R = 4,7 kΩC10 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. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 13,5 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 9 VR = 4,7 kΩC = 10 µFvC(0) = 18 V
t = ms
6.Schwer
+−Vs​24 Vt = 0R = 3,3 kΩC68 µF+−vC​vC​(0) = 30 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 30 V mit der eingezeichneten Polarität. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 25,2 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 24 VR = 3,3 kΩC = 68 µFvC(0) = 30 V
t = ms

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 2,986 V
  2. 2. vR = 5,875 V
  3. 3. vR = 5,799 V
  4. 4. vL = 6,903 V
  5. 5. t = 32,58 ms
  6. 6. t = 361,2 ms

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