100 pF のコンデンサを 24 V に充電し、理想的な 470 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 = 100 pFV0 = 24 VL = 470 µH
W = nJ
2.やさしい
1 µF のコンデンサを 50 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 mJ で求めなさい。
C = 1 µFV0 = 50 VL = 100 µH
W = mJ
3.ふつう
RLC 直列回路で R = 100 Ω、L = 470 µH、C = 100 pF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 100 ΩL = 470 µHC = 100 pF
Q =
4.ふつう
RLC 並列回路で R = 2.2 kΩ、L = 47 mH、C = 470 nF です。Q 値 Q を求めなさい。
R = 2.2 kΩL = 47 mHC = 470 nF
Q =
5.むずかしい
充電した 47 nF のコンデンサが、全直列抵抗 20 Ω の 100 mH 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 mHC = 47 nFR = 20 Ω
n =
6.むずかしい
全抵抗 20 Ω、共振周波数 200 kHz、帯域幅 8 kHz の RLC 直列フィルタを設計します。静電容量 C を nF で求めなさい。
R = 20 Ωf0 = 200 kHzBW = 8 kHz
C = nF
解答
- 1. W = 28.8 nJ
- 2. W = 1.25 mJ
- 3. Q = 21.68
- 4. Q = 6.957
- 5. n = 16.09
- 6. C = 1.592 nF
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。