Arbeitsblatt RC- und RL-Ausgleichsvorgänge mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​20 Vt = 0R = 2,2 kΩC22 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 100 ms.

Vs = 20 VR = 2,2 kΩC = 22 µFt = 100 ms
vC = V
2.Leicht
+−Vs​5 Vt = 0R = 4,7 kΩC47 µF+−vC​

Der Kondensator ist ungeladen, wenn der Schalter bei t = 0 schließt. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 75 ms.

Vs = 5 VR = 4,7 kΩC = 47 µFt = 75 ms
vC = V
3.Mittel
+−Vs​12 Vt = 0R = 47 ΩL150 mHi(t)

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

Vs = 12 VR = 47 ΩL = 150 mHt = 5 ms
i = A
4.Mittel
R = 50 Ωt = 0L22 mHi(t)

Die Spule führt einen konstanten Strom von 2 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 0,5 A gefallen ist? Bestimme t.

i(0) = 2 AR = 50 ΩL = 22 mH
t = ms
5.Schwer
+−Vs​24 VR1​ = 5 ΩR2​ = 33 Ωschließt bei t = 0L68 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 = 30 ms.

Vs = 24 VR1 = 5 ΩR2 = 33 ΩL = 68 mHt = 30 ms
i = A
6.Schwer
+−Vs​5 Vt = 0R = ?C1 µF+−vC​

Ein Zeitglied beginnt bei t = 0, einen ungeladenen Kondensator über einen Widerstand aus einer 5-V-Versorgung zu laden. Es soll auslösen, wenn die Kondensatorspannung 4,5 V erreicht, genau 10 ms nach dem Start. Bestimme mit C = 1 µF den nötigen Widerstand R.

Vs = 5 VVth = 4,5 VT = 10 msC = 1 µF
R = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. vC = 17,47 V
  2. 2. vC = 1,439 V
  3. 3. i = 0,202 A
  4. 4. t = 0,61 ms
  5. 5. i = 4,341 A
  6. 6. R = 4,343 kΩ

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