Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​24 Vt = 0R = 2,2 kΩC100 µF+−vC​

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

Vs = 24 VR = 2,2 kΩC = 100 µF
τ = ms
2.Leicht
+−Vs​10 Vt = 0R = 4,7 kΩC220 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 1000 ms.

Vs = 10 VR = 4,7 kΩC = 220 µFt = 1000 ms
vC = V
3.Mittel
+−Vs​20 Vt = 0R = 33 ΩL47 mHi(t)

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

Vs = 20 VR = 33 ΩL = 47 mHt = 1 ms
i = A
4.Mittel
+−Vs​6 Vt = 0R = 15 ΩL33 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 = 6 VR = 15 ΩL = 33 mH
t = ms
5.Schwer
+−Vs​15 Vt = 0R = 6,8 kΩC47 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 = 250 ms.

Vs = 15 VR = 6,8 kΩC = 47 µFvC(0) = 6 Vt = 250 ms
vC = V
6.Schwer
+−Vs​10 Vt = 0R = 2,2 kΩC100 µF+−vC​vC​(0) = 24 V

Kurz bevor der Schalter bei t = 0 schließt, liegt am Kondensator eine Spannung von 24 V mit der eingezeichneten Polarität. Wie lange dauert es, bis vC den Wert 18,4 V erreicht? Bestimme t.

Vs = 10 VR = 2,2 kΩC = 100 µFvC(0) = 24 V
t = ms

Lösungsschlüssel

  1. 1. τ = 220 ms
  2. 2. vC = 6,198 V
  3. 3. i = 0,3057 A
  4. 4. t = 3,05 ms
  5. 5. vC = 10,88 V
  6. 6. t = 112,4 ms

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