47 nF のコンデンサを 1 V に充電し、理想的な 2.2 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 = 1 VL = 2.2 µH
W = nJ
2.やさしい
同調回路が 1.6 MHz で共振し、Q 値は Q = 80 です。帯域幅 BW を kHz で求めなさい。
f0 = 1.6 MHzQ = 80
BW = kHz
3.ふつう
RLC 並列回路で R = 2.2 kΩ、L = 220 µH、C = 220 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 2.2 kΩL = 220 µHC = 220 nF
Q =
4.ふつう
理想的な LC 回路で L = 0.47 µH、C = 1 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 = 1 µF
t = µs
5.むずかしい
充電した 4.7 nF のコンデンサが、全直列抵抗 1 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 = 4.7 nFR = 1 Ω
n =
6.むずかしい
RLC 直列回路(R = 5 Ω、L = 470 µH、C = 22 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 10 mA です。1 周期の間に R で消費されるエネルギー Ecycle を nJ で求めなさい。
R = 5 ΩL = 470 µHC = 22 nFIm = 10 mA
Ecycle = nJ
解答
- 1. W = 23.5 nJ
- 2. BW = 20 kHz
- 3. Q = 69.57
- 4. t = 1.077 µs
- 5. n = 32.18
- 6. Ecycle = 5.051 nJ
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。