Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​20 Vt = 0R = 6,8 kΩC10 µF+−vC​

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

Vs = 20 VR = 6,8 kΩC = 10 µFt = 25 ms
vR = V
2.Leicht
+−Vs​10 Vt = 0R = 3,3 kΩC220 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 = 10 VR = 3,3 kΩC = 220 µF
t = ms
3.Mittel
+−Vs​6 Vt = 0R = 50 ΩL100 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 = 6 VR = 50 ΩL = 100 mHt = 5 ms
vL = V
4.Mittel
+−Vs​20 Vt = 0R = 33 ΩL22 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht der Strom 90 % seines Endwerts? Bestimme t.

Vs = 20 VR = 33 ΩL = 22 mH
t = ms
5.Schwer
+−Vs​5 Vt = 0R = 6,8 kΩC220 µF+−vC​vC​(0) = 6 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 6 V mit der eingezeichneten Polarität. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 500 ms.

Vs = 5 VR = 6,8 kΩC = 220 µFvC(0) = 6 Vt = 500 ms
vC = V
6.Schwer
+−Vs​20 Vöffnet bei t = 0R1​ = 6,8 kΩR2​ = 10 kΩC22 µF+−vC​

Der Schalter ist seit Langem geschlossen, die Schaltung ist also im eingeschwungenen Zustand. Bei t = 0 öffnet der Schalter. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 300 ms.

Vs = 20 VR1 = 6,8 kΩR2 = 10 kΩC = 22 µFt = 300 ms
vC = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. vR = 13,85 V
  2. 2. t = 1168 ms
  3. 3. vL = 0,4925 V
  4. 4. t = 1,535 ms
  5. 5. vC = 5,716 V
  6. 6. vC = 3,044 V

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