解答つきLC 共振、Q 値、帯域幅ワークシート

無料で印刷できるLC 共振、Q 値、帯域幅のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
tvC​iL​T/4T/2TV0​ = 50 VC = 22 nF

22 nF のコンデンサを 50 V に充電し、理想的な 2.2 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 µJ で求めなさい。

C = 22 nFV0 = 50 VL = 2.2 mH
W = µJ
2.やさしい
C = ?L = 0.47 µH

L = 0.47 µH の LC 回路を 200 kHz で共振させます。静電容量 C を nF で求めなさい。

L = 0.47 µHf0 = 200 kHz
C = nF
3.ふつう
C = 470 nF+−6.75 VL = 1 mHiL​

470 nF のコンデンサを 9 V に充電し、理想的な 1 mH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 6.75 V になった瞬間にインダクタに蓄えられているエネルギー WL を µJ で求めなさい。

C = 470 nFV0 = 9 VvC = 6.75 V
WL = µJ
4.ふつう
C = 100 nF+−1.25 VL = 2.2 mHiL​

100 nF のコンデンサを 5 V に充電し、理想的な 2.2 mH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 1.25 V になった瞬間にインダクタに蓄えられているエネルギー WL を µJ で求めなさい。

C = 100 nFV0 = 5 VvC = 1.25 V
WL = µJ
5.むずかしい
C = 100 nFr = 20 ΩL = 10 mH

並列のタンク回路が、100 nF のコンデンサと、巻線抵抗 20 Ω の 10 mH 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 = 10 mHC = 100 nFr = 20 Ω
RD = kΩ
6.むずかしい
C = 470 pFR = 10 ΩL = 100 µH

充電した 470 pF のコンデンサが、全直列抵抗 10 Ω の 100 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 = 100 µHC = 470 pFR = 10 Ω
n =

解答

  1. 1. W = 27.5 µJ
  2. 2. C = 1347 nF
  3. 3. WL = 8.328 µJ
  4. 4. WL = 1.172 µJ
  5. 5. RD = 5 kΩ
  6. 6. n = 10.18

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。