Der elektromagnetische Schwingkreis
Geräte und deren Funktion:
Gleichspannungsquelle zum Aufladen des Kondensators,
Voltmeter zum Anzeigen der Spannung der Spannunsquelle,
Kondensator und Spule als Versuchsgegenstand,
Umschalter zum Umschalten zwischen Ladekreis und Schwingkreis,
Voltmeter zur Messung der Spannung am Kondensator
Versuchsaufbau:
Versuchsaufbau: elektrischer Schwingkreis von Marvin
Versuchsdurchführung:
Die Spannung wird auf 100 V eingestellt. Danach wird der Ladekreis geschlossen und nach kurzer Zeit wird umgeschaltet. Dann wird die Spannung am Kondensator beobachtet.
Versuchsbeobachtung:
Beim Umschalten sinkt die Spannung am Kondensator auf fast -100 V und schwingt dann immer wieder hin und her mit abnehmenden Amplitude. Die Schwingungsdauer beträgt eine Sekunde.
Versuchsvideo: Schwingkreis
Aufgenommen von Sean
Versuchserklärung:
t = 0: Der Kondensator ist aufgeladen. Im Kondensator ist das Elektrische Feld voll aufgebaut. In dem Feld ist elektrische Energie gespeichert.Beim Schließen des Schwingkreises, fangen die Elektronen durch die Spule an zu fließen, dabei wird ein Magnetfeld aufgebaut. Durch Selbstinduktion entsteht ein Strom der der Ursache entgegengesetzt gerichtet ist. Deshalb entlädt sich der Kondensator nicht augenblicklich.
t = T/4: Das Magnetfeld ist vollständig aufgebaut und der Kondensator entleert.
Dadurch singt die Stromstärke und das Magnetfeld bricht zusammen.
Durch Selbstinduktion wird dabei diesmal ein Strom erzeugt, der weiter zum Kondensator fließt.
t = T/2: Der Kondensator ist nun umgekehrt aufgeladen.
Diese Vorgänge wiederholen sich immer weiter:
t = 3T/4: Der Kondensator ist entladen und das Magnetfeld wieder vollständig aufgebaut (umgekehrte Richtung der Feldlininen).
t = T: Der Kondensator ist wieder wie ursprünglich aufgeladen und das Magnetfeld ist komplett abgebaut.
Im Schwingkreis werden ständig Energieen ineinander umgewandelt:
elektrische Energie <-> magnetische Energie
Die Amplitude der Spannung nimmt wegen des elektrischen Widerstands der Schaltung ab. Denn der elektrische Widerstand führt zur Umwaldung von eklektischer Energie in Wärmeenergie.
Erstellt von Marvin mit kleinen Änderungen von Herrn Ecker 15.6.23