Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​10 Vt = 0R = 3,3 kΩC10 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 30 ms.

Vs = 10 VR = 3,3 kΩC = 10 µFt = 30 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​6 Vt = 0R = 1 kΩC68 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 25 ms.

Vs = 6 VR = 1 kΩC = 68 µFt = 25 ms
vC = V
3.Mittel
+−Vs​10 Vt = 0R = 100 ΩL10 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht der Strom 75 % seines Endwerts? Bestimme t.

Vs = 10 VR = 100 ΩL = 10 mH
t = ms
4.Mittel
+−Vs​20 Vt = 0R = 50 ΩL33 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die in der Spule gespeicherte Energie W bei t = 1 ms in mJ.

Vs = 20 VR = 50 ΩL = 33 mHt = 1 ms
W = mJ
5.Schwer
+−Vs​5 Vt = 0R = ?C47 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 3 V erreicht, genau 500 ms nach dem Start. Bestimme mit C = 47 µF den nötigen Widerstand R.

Vs = 5 VVth = 3 VT = 500 msC = 47 µF
R = kΩ
6.Schwer
+−Vs​15 Vt = 0R = 2,2 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 7,5 V erreicht, genau 25 ms nach dem Start. Bestimme mit R = 2,2 kΩ die nötige Kapazität C.

Vs = 15 VVth = 7,5 VT = 25 msR = 2,2 kΩ
C = µF

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 5,971 V
  2. 2. vC = 1,846 V
  3. 3. t = 0,1386 ms
  4. 4. W = 1,607 mJ
  5. 5. R = 11,61 kΩ
  6. 6. C = 16,39 µF

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