Ein ungeladener Kondensator C = 10 µF wird von einer Sprungquelle mit 10 V über einen Widerstand R = 1 kΩ geladen. Bestimme die Kondensatorspannung vC bei t = 7 ms.
Arbeitsblatt Sprungantwort mit Lösungen
Ein ungeladener Kondensator C = 1 µF wird von einer Sprungquelle mit 5 V über einen Widerstand R = 4,7 kΩ geladen. Bestimme die 10–90-%-Anstiegszeit tr der Kondensatorspannung in ms.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 78/(s² + 5s + 39) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Ein System hat die Übertragungsfunktion G(s) = 37/(s² + 3s + 37) und erhält einen Einheitssprung am Eingang. Bestimme die Überschwingzeit tp der Sprungantwort.
Die Sprungantwort eines Systems zweiter Ordnung ohne Nullstellen zeigt 10 % Überschwingen, und das erste Maximum tritt bei t = 0,8 s auf. Bestimme die Eigenkreisfrequenz ωn.
Ein Reihen-RLC-Kreis mit R = 42 Ω, L = 50 mH und C = 10 µF wird bei t = 0 an einen Sprung von 24 V angeschlossen. Der Kondensator ist ungeladen, und vor dem Sprung fließt kein Strom. Bestimme das prozentuale Überschwingen %OS der Kondensatorspannung.
Lösungsschlüssel
- 1. vC = 5,034 V
- 2. tr = 10,33 ms
- 3. ζ = 0,4003
- 4. tp = 0,5329 s
- 5. ωn = 4,869 rad/s
- 6. %OS = 37,64 %
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