Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​20 Vt = 0R = 3,3 kΩC33 µF+−vC​

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

Vs = 20 VR = 3,3 kΩC = 33 µFt = 50 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​9 Vt = 0R = 3,3 kΩC10 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Wie lange nach dem Schließen des Schalters erreicht die Kondensatorspannung 99 % ihres Endwerts? Bestimme t.

Vs = 9 VR = 3,3 kΩC = 10 µF
t = ms
3.Mittel
+−Vs​5 Vt = 0R = 50 ΩL47 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Strom i bei t = 1 ms.

Vs = 5 VR = 50 ΩL = 47 mHt = 1 ms
i = A
4.Mittel
+−Vs​6 Vt = 0R = 100 ΩL10 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Spannung vL an der Spule bei t = 1 ms.

Vs = 6 VR = 100 ΩL = 10 mHt = 1 ms
vL = V
5.Schwer
+−Vs​15 Vt = 0R = 2,2 kΩC47 µF+−vC​vC​(0) = 5 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 5 V mit der eingezeichneten Polarität. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 9 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 15 VR = 2,2 kΩC = 47 µFvC(0) = 5 V
t = ms
6.Schwer
+−Vs​15 Vöffnet bei t = 0R1​ = 4,7 kΩR2​ = 2,2 kΩC47 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 = 250 ms.

Vs = 15 VR1 = 4,7 kΩR2 = 2,2 kΩC = 47 µFt = 250 ms
vC = V

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 7,363 V
  2. 2. t = 152 ms
  3. 3. i = 0,06549 A
  4. 4. vL = 0,0002724 V
  5. 5. t = 52,82 ms
  6. 6. vC = 0,4262 V

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