0 Daumen
61 Aufrufe

Aufgabe:

Der Kondensator eines elektrischen Schwingkreises wird aufgeladen und anschließend über die Spule entladen.

Gegeben ist in einer Abbildung (Schaltkreis) im Buch: C = 2µF, L = 0.4 H
Muss ich den Schaltkreis fürs Verständnis mit hinzufügen?

a) Beschreiben Sie die Vorgänge im Schwingkreis bei Vernachlässigung des ohmschen Wiederstands und bei Berücksichtigung des ohmschen Wiederstands!

b) Wie groß ist die Eigenfrequenz des Schwingkreises, wie groß die Schwingdauer?


Problem/Ansatz:

Tatsächlich habe ich den Spaß mit dem normalen Schwingkreis schon nicht wirklich verstanden und jetzt kommt noch ohmscher Wiederstand dazu.
Ich versuche natürlich weiterhin, das Problem selber zu lösen, jedoch stell ich hier schon mal diese Frage, um dann später vielleicht vergleichen zu können bzw. um allgemein das mit dem Schwingkreis zu verstehen.
Für eine einfache Erklärung wäre ich dankbar und wenn jemand auch die Rechnung durchführen kann, wäre das Top!

LG Finn

von

Die Rechnungsaufgabe habe ich geschafft aber es wäre trotzdem hilfreich wenn jemand nochmal mit seinen Worten den Schwingkreis erklären könnte (also Aufgabe a lösen).
Meine Lösung für b = 178 Hz.

2 Antworten

+1 Daumen

Hallo

Am Anfang ist C geladen, die Energie steckt im elektrischen Feld, wenn der Kreis zur Spule Geschlossen wird, fängt an ein Atom zu fließen, da die Änderung des Stroms ein sich änderndes Magnetfeld aufbaut entsteht an der Spule eine Induktionsspannung ,natürlich auch ein Magnetfeld,  in dem wird jetzt die Energie gespeichert, Der Strom wird größer, bis der C entladen ist, in dem Moment  ist alle Energie im B Feld des L gespeichert. Wenn der Strom kleiner wird, dreht sich die Spannung um. der C wird jetzt umgekehrt als am Anfang aufgeladen, die Energie geht  wieder ins elektrische Feld,  wenn der Strom 0 ist, ist C ganz aufgeladen  (umgekehrt zum Anfang, und dasselbe geht in umgekehrter Richtung los.

Wenn auf dem Weg ein Widerstand ist wird darin jeweils ein Teil der Energie in Wärme umgesetzt, der maximale Strom  durch L und die Spannung nehmen ab.

Vergleichen kannst du das Gor mit einer Schwingung einer Masse an einer Feder, erst mal reibungsfrei auf einem Tisch. Anfang die Feder ist gespannt, die Energie ist in der Spannung der Feder gespeichert  die Masse festgehalten. lässt man ie los, wird die masse beschleunigt, wegen ihrer Trägheit  (entspricht der Induktivitat) aber  wird sie nur langsam schneller, die größte Geschwindigkeit hat si erreicht, wenn keine Spannung mehr in der Feder ist, die Energie ist jetzt nur noch kinetische Energie, Auf Grund der Trägheit beweg t ich m Weiter, spannt die Feder jetzt in der Gegenrichtung und wird dabei gebremst, bis die Feder wieder voll gespannt, m in Ruhe ist, dann geht es umgekehrt wieder los. Statt R bauen wir dann Reibung ein, bei jeder Schwingung geht ein Teil der Energie in Wärme über,  die Feder wird weniger gespannt, die Maximalgeschwindigkeit kleiner.

Gruß lul

von 21 k

Das hat mir geholfen Danke!

0 Daumen

Hallo,

zur Beschreibung der Vorgänge (ungedämpft) kannst du dir das mal durchlesen:  ANKLICKEN

Durch den ohmschen Widerstand wird die Energie, die zwischen dem Kondensatorfeld und der Spule hin- und herschwingt, mit der Zeit in Wärme umgewandelt und die Schwingung kommt zum Stillstand.

Mathematisches findest du hier: ANKLICKEN

Die Eigenfrequenz ist \(ω_0=\dfrac{1}{\sqrt{L·C}}\), dein Zahlenwert für f ist richtig.

Gruß Wolfgang

von 8,2 k

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Nanolounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community