4.7 nF のコンデンサを 6 V に充電し、理想的な 100 mH のインダクタにつなぎます。両者の間を行き来する全エネルギー W を nJ で求めなさい。
解答つきLC 共振、Q 値、帯域幅ワークシート
1.やさしい
C = 4.7 nFV0 = 6 VL = 100 mH
W = nJ
2.やさしい
理想的な LC 回路で L = 220 µH、C = 100 pF です。固有(共振)周波数 f0 を MHz で求めなさい。
L = 220 µHC = 100 pF
f0 = MHz
3.ふつう
RLC 直列回路で R = 1 Ω、L = 1 mH、C = 470 nF です。帯域幅 BW を Hz で求めなさい。
R = 1 ΩL = 1 mHC = 470 nF
BW = Hz
4.ふつう
RLC 直列回路で R = 100 Ω、L = 4.7 mH、C = 47 pF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 100 ΩL = 4.7 mHC = 47 pF
Q =
5.むずかしい
並列のタンク回路が、10 nF のコンデンサと、巻線抵抗 10 Ω の 100 µH のコイルでできています。共振では抵抗のようにふるまい、その動的抵抗は RD = L/(C·r) です。RD を kΩ で求めなさい。
L = 100 µHC = 10 nFr = 10 Ω
RD = kΩ
6.むずかしい
充電した 47 nF のコンデンサが、全直列抵抗 0.5 Ω の 47 µH のコイルを通して放電するので、振動はゆっくり減衰します。振幅は e−Rt/(2L) に従って減衰します。振幅が半分になるまでに、振動は何周期 n 起こりますか。(損失は小さいので、周波数は f₀ とします。)
L = 47 µHC = 47 nFR = 0.5 Ω
n =
解答
- 1. W = 84.6 nJ
- 2. f0 = 1.073 MHz
- 3. BW = 159.2 Hz
- 4. Q = 100
- 5. RD = 1 kΩ
- 6. n = 13.95
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。