100 nF のコンデンサを 6 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。
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 nFV0 = 6 VL = 2.2 mH
W = µJ
2.やさしい
10 µF のコンデンサを 3 V に充電し、理想的な 22 µH のインダクタにつなぎます。回路のピーク電流 Imax を mA で求めなさい。
C = 10 µFV0 = 3 VL = 22 µH
Imax = mA
3.ふつう
理想的な LC 回路で L = 22 mH、C = 2.2 nF 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 = 22 mHC = 2.2 nF
t = µs
4.ふつう
22 nF のコンデンサを 12 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 4.8 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 = 22 nFV0 = 12 VvC = 4.8 V
WL = µJ
5.むずかしい
RLC 直列の共振回路に 220 µH のインダクタを使います。帯域幅を 100 kHz 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 = 220 µHBW = 100 kHz
R = Ω
6.むずかしい
並列のタンク回路が、1 µF のコンデンサと、巻線抵抗 5 Ω の 1 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 = 1 mHC = 1 µFr = 5 Ω
RD = kΩ
解答
- 1. W = 1.8 µJ
- 2. Imax = 2023 mA
- 3. t = 10.93 µs
- 4. WL = 1.331 µJ
- 5. R = 138.2 Ω
- 6. RD = 0.2 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。