Schwingkreis (s. E-Lehre)

Nach einer Vorlage von Daniel Mentrard, die ich abgewandelt und erweitert habe, kann mit dieser Datei im Leistungskurs Physik der Sekundarstufe II die Parallelschaltung von ohmschen, kapazitiven und induktiven Bauelementen im Wechselstromkreis untersucht werden, insbesondere der für technische Anwendungen interessante Resonanzfall (größter Wechselstromwiderstand). Frank Reuter

Physik, Elektrotechnik

Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

OER

Dieses virtuelle Experiment stammt aus den MINT-Apps. Der Kondensator wird zum Laden zunächst mit einer Spannungsquelle verbunden und anschließend über eine Spule entladen. Beobachte den Verlauf von Stromstärke und Spannung sowie den der elektrischen und magnetischen Energie.

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Sekundarstufe II

HTML5-App: Elektromagnetischer Schwingkreis. In dieser Simulation geht es um einen elektromagnetischen Schwingkreis, bestehend aus einem Kondensator (Mitte) und einer Spule (rechts). Nach Betätigung des Schaltknopfs "Zurück" werden die Platten des Kondensators aufgeladen, und zwar die obere Platte positiv, die untere negativ. Sobald man mit der Maus auf den Startknopf klickt, wird durch Umlegen des Schalters die Schwingung in Gang gesetzt. Derselbe Button gestattet es, die Simulation zu unterbrechen und wieder fortzusetzen. In den zwei Optionsfeldern darunter kann man zwischen 10- und 100-facher Zeitlupe wählen. Mit Hilfe der vier Eingabefelder lassen sich die Werte für die Kapazität des Kondensators (100 μF bis 1000 μF), die Induktivität (1 H bis 10 H) und den Widerstand (0 Ω bis 1000 Ω) der Spule sowie für die Batteriespannung variieren.

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Sekundarstufe II

Hier lässt sich die Phasenverschiebung in Abhängigkeit von der Frequenz darstellen und untersuchen. Dabei kann man die Induktivität L oder die Kapazität C verändern.

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Ein Schaltkreis aus Widerstand, Spule und Kondensator stellt einen sogenannten Schwingkreis dar. Dieser verfügt über einen Wechselstromwiderstand, der zu einem Summenstrom durch den Schwingkreis führt. Diese Animation veranschaulicht das Zustandekommen dieses Summenstroms.

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Nach einer Vorlage von Daniel Mentrard, die ich abgewandelt und erweitert habe, kann mit dieser Datei im Leistungskurs Physik der Sekundarstufe II die Reihenschaltung von ohmschen, kapazitiven und induktiven Bauelementen im Wechselstromkreis untersucht werden, insbesondere der für technische Anwendungen interessante Resonanzfall (kleinster Wechselstromwiderstand).

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Eine Schaltung aus Widerstand, Kondensator und Spule hat im Wechselspannungsstromkreis einen von der Frequenz abhängigen Wechselstromwiderstand. Den Einfluss der unterschiedlichen Größen veranschaulicht diese Animation.

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