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
f|I|0.70715 kHzf1​f2​BW = 625 Hz

共振曲線のピークは 5 kHz にあり、半電力点の間隔は 625 Hz です。Q 値 Q を求めなさい。

f0 = 5 kHzBW = 625 Hz
Q =
2.やさしい
C = 100 nFL = 470 µH

理想的な LC 回路で L = 470 µH、C = 100 nF です。固有(共振)周波数 f0 を kHz で求めなさい。

L = 470 µHC = 100 nF
f0 = kHz
3.ふつう
C = 22 nF+−2.4 VL = 47 mHiL​

22 nF のコンデンサを 12 V に充電し、理想的な 47 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 µJ で求めなさい。

C = 22 nFV0 = 12 VvC = 2.4 V
WL = µJ
4.ふつう
V1 kΩ1 mH47 nF

RLC 並列回路で R = 1 kΩ、L = 1 mH、C = 47 nF です。Q 値 Q を求めなさい。

R = 1 kΩL = 1 mHC = 47 nF
Q =
5.むずかしい
C = 1 nFR = 5 ΩL = 470 µH

充電した 1 nF のコンデンサが、全直列抵抗 5 Ω の 470 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 = 470 µHC = 1 nFR = 5 Ω
n =
6.むずかしい
V1 Ω10 µH22 nF10 mA

RLC 直列回路(R = 1 Ω、L = 10 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 = 1 ΩL = 10 µHC = 22 nFIm = 10 mA
Ecycle = nJ

解答

  1. 1. Q = 8
  2. 2. f0 = 23.22 kHz
  3. 3. WL = 1.521 µJ
  4. 4. Q = 6.856
  5. 5. n = 30.25
  6. 6. Ecycle = 0.1474 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。