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Elektromagnetische Schwingungen: Schwingkreis aus Kondensator und Spule. Inhalt. Reihenschaltung von Kondensator Spule Elektromagnetische Schwingung. Spannung über dem Kondensator. Volt. 1. 0. 0,5. Spannung über der Spule. Volt. 1. 0. 0,5.
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Elektromagnetische Schwingungen: Schwingkreis aus Kondensator und Spule
Inhalt • Reihenschaltung von • Kondensator • Spule • Elektromagnetische Schwingung
Spannung über dem Kondensator Volt 1 0 0,5
Spannung über der Spule Volt 1 0 0,5 Blau, dünn: Richtung des Stroms in einer Windung der Spule Blau, fett: MagnetischeFeldstärke Rot: mit „I-Punkt“ in einer Windung der Spule induzierte elektrische Feldstärke Bei Anlegen einer Spannung UL an eine Spule richtet sich der Strom so ein, dass die induzierte Spannung Uind die anliegende Spannung kompensiert: UL = - Uind
Reihenschaltung von Kapazität und Induktivität Blaue Füllung: Stromfluss Pfeile für Feldstärken: blau magnetisch, rot elektrisch
Analyse mit der Kirchhoffschen Maschenregel Bei Anlegen einer Spannung UL an eine Spule richtet sich der Strom so ein, dass die induzierte Spannung Uind die anliegende Spannung kompensiert: UL = - Uind
Kapazität und Induktivität –Schwingungsgleichung für die Ladung
Lösung der Schwingungsgleichung Die Verkleinerung der Bauteile, kleine Kapazität, kleine Induktivität, erhöht die Frequenz
Spannung und Strom im “Schwingkreis“ Der Strom ist gegenüber der Spannung um 90° „phasenverschoben“
C, V s A s A/s s
Versuch • Elektrischer Schwingkreis • Berechnung der Eigenfrequenz aus Kapazität und Induktivität
Zusammenfassung • Die Reihenschaltung von Kapazität und Induktivität ergibt einen elektrischenSchwingkreis • Nach Anregung „schwingt“ Spannung und Strom • der Strom ist gegenüber der Spannung um 90° „phasenverschoben“ • Quadrat der Kreisfrequenz ω^2=1/(L·C) [1/s^2] • L Induktivität [Henry] • C Kapazität [Farad] • Die elektrische Energie ist abwechselnd • im Magnetfeld der Spule und • im elektrischen Feld des Kondensators lokalisiert • Die Verkleinerung der Bauteile (Kapazität, Induktivität) erhöht die Frequenz