Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 Vt = 0R = 1 kΩC47 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht die Kondensatorspannung 95 % ihres Endwerts? Bestimme t.

Vs = 15 VR = 1 kΩC = 47 µF
t = ms
2.Leicht
+−Vs​15 Vt = 0R = 1 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 = 1 kΩC = 33 µFt = 50 ms
vC = V
3.Mittel
R = 22 Ωt = 0L33 mHi(t)

Die Spule führt einen konstanten Strom von 1,5 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 0,15 A gefallen ist? Bestimme t.

i(0) = 1,5 AR = 22 ΩL = 33 mH
t = ms
4.Mittel
+−Vs​15 Vt = 0R = 47 ΩL47 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht der Strom 99 % seines Endwerts? Bestimme t.

Vs = 15 VR = 47 ΩL = 47 mH
t = ms
5.Schwer
+−Vs​9 VR1​ = 20 ΩR2​ = 47 Ωschließt bei t = 0L33 mHi(t)

Der Schalter parallel zu R2 ist seit Langem offen, der Spulenstrom ist also konstant. Bei t = 0 schließt der Schalter und schließt R2 kurz. Wie lange nach t = 0 erreicht der Spulenstrom 0,261 A? Bestimme t.

Vs = 9 VR1 = 20 ΩR2 = 47 ΩL = 33 mH
t = ms
6.Schwer
+−Vs​9 VR1​ = 22 ΩR2​ = 33 Ωschließt bei t = 0L150 mHi(t)

Der Schalter parallel zu R2 ist seit Langem offen, der Spulenstrom ist also konstant. Bei t = 0 schließt der Schalter und schließt R2 kurz. Bestimme den Spulenstrom i bei t = 10 ms.

Vs = 9 VR1 = 22 ΩR2 = 33 ΩL = 150 mHt = 10 ms
i = A

Lösungsschlüssel

  1. 1. t = 140,8 ms
  2. 2. vC = 11,7 V
  3. 3. t = 3,454 ms
  4. 4. t = 4,605 ms
  5. 5. t = 0,8464 ms
  6. 6. i = 0,3525 A

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