47 nF のコンデンサを 6 V に充電し、理想的な 100 µH 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 = 47 nFV0 = 6 VL = 100 µH
W = nJ
2.やさしい
理想的な LC 回路で L = 1 µH、C = 22 nF です。固有(共振)周波数 f0 を MHz で求めなさい。
L = 1 µHC = 22 nF
f0 = MHz
3.ふつう
1 nF のコンデンサを 6 V に充電し、理想的な 4.7 mH のインダクタと振動させます。コンデンサの電圧が 2.4 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 nJ で求めなさい。
C = 1 nFV0 = 6 VvC = 2.4 V
WL = nJ
4.ふつう
理想的な LC 回路で L = 0.47 µH、C = 2.2 µF とし、t = 0 でコンデンサが満充電されています。エネルギーがすべてインダクタに移るまでにどれだけかかりますか。t を µs で答えなさい。
L = 0.47 µHC = 2.2 µF
t = µs
5.むずかしい
RLC 直列の共振回路に 100 µH のインダクタを使います。帯域幅を 500 Hz にするには、直列の全抵抗 R をいくらにすればよいですか。
L = 100 µHBW = 500 Hz
R = Ω
6.むずかしい
並列のタンク回路が、1 nF のコンデンサと、巻線抵抗 5 Ω の 2.2 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 = 2.2 mHC = 1 nFr = 5 Ω
RD = kΩ
解答
- 1. W = 846 nJ
- 2. f0 = 1.073 MHz
- 3. WL = 15.12 nJ
- 4. t = 1.597 µs
- 5. R = 0.3142 Ω
- 6. RD = 440 kΩ
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。