Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 Vt = 0R = 4,7 kΩC33 µF+−vC​i

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Ladestrom i bei t = 250 ms.

Vs = 15 VR = 4,7 kΩC = 33 µFt = 250 ms
i = mA
2.Leicht
+−Vs​20 Vt = 0R = 3,3 kΩC68 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Zeitkonstante τ der Schaltung.

Vs = 20 VR = 3,3 kΩC = 68 µF
τ = ms
3.Mittel
+−Vs​10 Vt = 0R = 20 ΩL68 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Strom i bei t = 10 ms.

Vs = 10 VR = 20 ΩL = 68 mHt = 10 ms
i = A
4.Mittel
+−Vs​5 Vt = 0R = 15 ΩL100 mHi(t)

Die Spule führt keinen Strom, bevor der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme den Strom i bei t = 5 ms.

Vs = 5 VR = 15 ΩL = 100 mHt = 5 ms
i = A
5.Schwer
+−Vs​10 Vöffnet bei t = 0R1​ = 6,8 kΩR2​ = 10 kΩi2​C10 µF+−vC​

Der Schalter ist seit Langem geschlossen, die Schaltung ist also im eingeschwungenen Zustand. Bei t = 0 öffnet der Schalter. Bestimme den Strom i2 durch R2 bei t = 40 ms.

Vs = 10 VR1 = 6,8 kΩR2 = 10 kΩC = 10 µFt = 40 ms
i2 = mA
6.Schwer
+−Vs​10 Vt = 0R = 2,2 kΩC22 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. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 7,6 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 10 VR = 2,2 kΩC = 22 µFvC(0) = 6 V
t = ms

Lösungsschlüssel

  1. 1. i = 0,6368 mA
  2. 2. τ = 224,4 ms
  3. 3. i = 0,4736 A
  4. 4. i = 0,1759 A
  5. 5. i2 = 0,399 mA
  6. 6. t = 24,72 ms

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