Wechselstromwiderstände
Untersuchung der Wechselstromwiderstände von Spule, Kondensator und Ohmschen Widerstand
Geräte und deren Funktion:
Ohmscher Widerstand, Spule und Kondensator als Versuchsobjekte.
Funktionsgenerator zur Erzeugung von sinusförmiger Wechselspannung unterschiedlicher Frequenzen.
Oszilloskop zur Darstellung der sinusförmiger Wechselspannung.
Lautsprecher zur akustischen Darstellung.
Amperemeter zur Messung der Stromstärke.
Versuchsaufbau:
Versuchsdurchführung:
Zuerst wird der Ohmsche Widerstand im Stromkreis verwendet und der Strom durch ihn gemessen während die Frequenz geändert wird. Danach wird die Spule in den Stromkreis eingebaut und die Messung wiederholt. Als letztes wird der Kondensator eingebaut und die Messung wiederholt.
Versuchsbeobachtung:
Beim Widerstand änderte sich die Stromstärke bei Veränderung der Frequenz nicht. Bei der Spule sinkt die Stromstärke bei ansteigender Frequenz und steigt bei absinkender Frequenz. Beim Kondensator steigt die Stromstärke mit wachsender Frequenz an und sinkt mit fallender Frequenz.
Versuchserklärung:
Ohmscher Widerstand RΩ
Bei Gleichstrom gilt für den Widerstand R = U / I
Diese Formel gilt auch im Wechselstromkreis : R = Uo / Io also U null durch I null
Induktiver Widerstand RL
Wenn ein Strom beginnt in einer Spule zu fließen, wird in ein Magnetfeld aufgebaut. Dadurch wird in ihr eine Spannung induziert, die nach der Lenz’schen Regel der Ursache entgegen gerichtet ist. Diese bewirkt einen Strom der ebenfalls der ursprünglichen Stromrichtung entgegen gesetzt ist. Dadurch steigt der Strom langsamer an. Erst wenn das Magnetfeld aufgebaut ist erreicht der Strom seine volle Stromstärke. Bei höheren Frequenzen ist der Auf- und Abbau des Magnetfeldes schneller, deshalb wird eine höhere Spannung induziert. Deshalb ist der entgegengesetzte Strom auch größer. Dadurch ist der jeweilige Gesamtstrom geringer.
Kapazitiver Widerstand RC
Hier müssen wir noch weiter dran arbeiten.
Ergebnis der Wechselstromwiderstände
Erstellt von Mihailo und Mai mit kleinen Ergänzungen durch Herrn Ecker 14.3.21