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​ = 10 VC = 10 nF

10 nF のコンデンサを 10 V に充電し、理想的な 47 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。

C = 10 nFV0 = 10 VL = 47 µH
W = nJ
2.やさしい
f|I|0.7071500 kHzf1​f2​BW = 12.5 kHz

共振曲線のピークは 500 kHz にあり、半電力点の間隔は 12.5 kHz です。Q 値 Q を求めなさい。

f0 = 500 kHzBW = 12.5 kHz
Q =
3.ふつう
C = 470 pF+−14.4 VL = 4.7 mHiL​

470 pF のコンデンサを 24 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 14.4 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 = 470 pFV0 = 24 VvC = 14.4 V
WL = nJ
4.ふつう
f|I|0.70715 kHzf1​ = ?f2​BW

RLC 直列回路が 5 kHz で共振し、Q = 1.5 です。下側の半電力周波数 f1 を厳密に kHz で求めなさい。

f0 = 5 kHzQ = 1.5
f1 = kHz
5.むずかしい
V50 ΩLC = ?

全抵抗 50 Ω、共振周波数 50 kHz、帯域幅 2 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 = 50 Ωf0 = 50 kHzBW = 2 kHz
C = nF
6.むずかしい
V10 Ω100 µH2.2 nF100 mA

RLC 直列回路(R = 10 Ω、L = 100 µH、C = 2.2 nF)を共振で駆動し、電流の振幅は 100 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 = 10 ΩL = 100 µHC = 2.2 nFIm = 100 mA
Ecycle = nJ

解答

  1. 1. W = 500 nJ
  2. 2. Q = 40
  3. 3. WL = 86.63 nJ
  4. 4. f1 = 3.604 kHz
  5. 5. C = 2.546 nF
  6. 6. Ecycle = 147.4 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。