RCL-Schaltungen

Aufgabe i.2

(Schwierigkeitsstufe 1)

Zeitaufwand: 20 Minuten

Schaltbild

Die rechts abgebildete Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand liegt an einer sinusförmigen Wechselspannung.
Es gilt:

Formel

  

a) 

Bei welcher Frequenz fC ist der Betrag des Widerstands R1 gleich dem Betrag des Scheinwiderstands von C1?

Zwischenergebnis: fC=4,823 Hz

  

b) 

Leiten Sie die Formel für fC für variable Werte von R1 und C1 her.

  

c) 

Welcher Phasenwinkel von i bezogen auf u ergibt sich bei der Frequenz fC?

  

d) 

Weisen sie nach (Rechnen mit physikalischen Einheiten), dass das Produkt von R1 und C1 einer Zeitkonstanten τ entspricht.

  

e) 

Füllen Sie die unten abgebildete Tabelle aus.

Z: Betrag der Gesamtimpedeanz

φ: Phasenwinkel in Grad von i bezogen auf u

Tabelle