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Aufgabenstellung:

In einem stark gedämpften elektrischen Schwingkreis fließt ein Strom, dessen Stärke dem exponentiellen Zeitgesetz genügt (aperiodische Schwingung; in in s):

 

Gemessen wurden die Werte und .

Berechnen Sie die Parameter und und skizzieren Sie den zeitlichen Verlauf der Stromstärke . Gibt es einen Zeitpunkt, in dem der Schwingkreis stromlos ist?

Lösungsweg:

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Nutze die Messpunkte zur Bestimmung der Parameter der Funktion

Aus folgt

Gleichung (I) in Gleichung (II) einsetzen und nach auflösen:

Ergebnis in Gleichung einsetzen und daraus bestimmen:

Ergebnis (Funktionsgleichung mit eingesetzten Parametern):

Stromloser Zustand, wenn :

Löse die Gleichung nach auf. Nutze dabei die Rechenregeln:

Der Schwingkreis ist zum Zeitpunkt stromlos.

Skizziere den zeitlichen Verlauf der Stromstärke ist im dargestellt

Abbildung

Lösung: