spule und Kondensator

Kondensator C = ε ₀ ε _r A/d; Q=CU; W=1/2 C U²; R_C = 1/(2 πf C); U(t) = U₀e^-t/RC

a) Fertigen Sie eine Legende an, in der jedes der auftretenden Formelzeichen benannt wird. Ergänzen Sie die Einheiten! Überlegen Sie zu jeder Gleichung einen kurzen Satz, der den Ansatz beschreibt.
b) Welche Fläche hat ein Kondensator der Kapazität 3µF, wenn die Platten einen Abstand von 2mm haben? Zwischen den Platten befindet sich ein Medium mit dem Verstärkungsfaktor 4,8. [150m²]
c) Welche Ladung lässt sich auf dem Kondensator speichern, wenn man eine Spannung von 14V anlegt? Welche Energie ist dann auf dem Kondensator gespeichert? [50µC; 300µJ]
d) Bei welcher Frequenz hat dieser Kondensator einen Wechselstromwiderstand von 66Ohm?.900Hz]
e) Zum Kondensator werde ein Widerstand von 10kOhm geschaltet. Nach welcher Zeit ist die Spannung beim Entladen eines Kondensators um 30% gefallen? [40ms]

Spule L = μ₀ μ_r N²A/l; B = μ₀ μ_r I N/l; W=1/2 L I², R_L = 2 π f L; U(t) = U₀e^{-t R/L}

a) Fertigen Sie eine Legende an, in der jedes der auftretenden Formelzeichen benannt wird. Ergänzen Sie die Einheiten! Überlegen Sie zu jeder Gleichung einen kurzen Satz, der den Ansatz beschreibt.
b) Wie viele Windungen hat eine 14cm lange Spule der Induktivität 56mH bei einer Querschnittsfläche von 2cm²? In der Spule befindet sich ein Eisenkern mit dem Verstärkungsfaktor 5,8. [2.500]
c) Durch die Spule fließe ein Gleichstrom von 3,4A. Welche Magnetfeldstärke erreicht die Spule? Wie viel Energie ist in ihr gespeichert? [400mT; 0,5J]
d) Bei welcher Frequenz hat die Spule einen Widerstand von 66 Ohm? [200Hz]

e) Zur Spule werde ein Widerstand von 10kOhm geschaltet. Nach welcher Zeit ist die Spannung um 30% gefallen?

Induktion und Transformator U_ind=N (BA)' = N dA/dt B oder = N A dB/dt; U_ind=-LI'; N₁/N₂=U₁/U₂=I₂/I₁

a) Fertigen Sie eine Legende an, in der jedes der auftretenden Formelzeichen benannt wird. Ergänzen Sie die Einheiten! Überlegen Sie zu jeder Gleichung einen kurzen Satz, der den Ansatz beschreibt.
b) Bei der beschriebenen Spule werde der Strom innerhalb von 22ms hochgefahren. Welche Spannung wird induziert? [10V]
c) Das Magnetfeld durchdringe eine zweite Spule mit 60 Windungen und einer Querschnittsfläche von 1,4cm². Welche Spannung wird in dieser zweiten Spule beim Hochfahren induziert? [0,015V]
d) An die erste Spule wird ein Wechselstrom von 2A bei einer Spannung von 18V angelegt. Wie viel Windungen müsste die zweite Spule haben, damit wir einen Ausgangsstrom von 80A bzw. eine Ausgangsspannung von 6kV erhalten? [60; 1.000.000]

Anwendungen T_1/2=ln(2) RC; T_1/2=ln(2) L/R; R_ges=Wurzel(R_ohm²+(R_L-R_C)²))

a) Fertigen Sie eine Legende an, in der jedes der auftretenden Formelzeichen benannt wird. Ergänzen Sie die Einheiten! Überlegen Sie zu jeder Gleichung einen kurzen Satz, der den Ansatz beschreibt.
b) Welchen Gesamtwiderstand hat eine Parallelschaltung der beiden oben genannten Bauteile mit einem ohmschen Widerstand von 22Ohm bei einer Frequenz von 250Hz?[650 Ohm]
c) Unter welchen Voraussetzungen wird der Widerstand minimal? Bei welcher Frequenz ist dies der Fall? [40Hz]
d) Welchen ohmschen Widerstand muss man mit dem Kondensator bzw mit der Spule zusammenschalten, damit die Spannung nach 2ms noch mindestens die Hälfte der Ausgangsspannung beträgt?[1kΩ 0,2mΩ]