Im Unterricht haben wir einen elektrischen Schwingkreis mit zwei verschiedenen Kondensatorwerten C1 und C2 mit dem Oszilloskop beobachtet. Mit den Messwerten sollen in dieser Aufgabe der Wert der Induktivität L und die maximale Stromstärke berechnet werden.


Aufgaben
- Beschreibe den Versuch mit einer Schaltskizze.
- Lies in den beiden Abbildungen die Schwingungszeiten T1 und T2 ab. Bestimme daraus die Frequenzen f1 und f2 sowie die Kreisfrequenzen ω1 und ω2.
- Berechne aus beiden Experimenten die Induktivität L mit Hilfe der Thompsonschen Schwingungsgleichung.
In der unteren Abbildung können wir von einer Amplitude von ca. 1,5 cm ausgehen. Am rechten unteren Drehknopf lesen wir 0,2 Volt/cm ab. Somit ist die Amplitude der Spannung ca. U0 = 0,3V. Für die Spannung U(t), die Ladung Q(t) und die Stromstärke I(t) gelten folgende Zusammenhänge:
Der Term -\omega\cdot C\cdot U_0 vor der Sinusfunktion können wir als Amplitude I0 der Stromstärke auffassen. Sie ist ein Maß für die maximale Stromstärke, die in dem Schwingkreis fließt.
- Bestimme die maximale Stromstärke der beiden Schwingungen.
Kontrolle: Im Fall C2 = 1,0 µF ist I0 ≈ 1,6 mA .
10 Kommentare
Kommentieren →Hallo,
Hier meine Aufgaben
Lg Luke
Luke Aufgaben elektrischer Schwingkreis
Die Induktivität L sollte in beiden Versuchen etwa bei 30 mH liegen. Bitte die Periodendauer im zweiten Versuch nicht nur aus einer Periode bestimmen, denn das wir sehr ungenau. Genauer geht es, wenn ihr die Zeit für mehrere Perioden bestimmt und dann auf eine Periode zurückrechnet.
Hallo! Anbei meine Lösungen
Physik 18.5. Moritz
Lieber Herr Fuchs, lieber Physik-Kurs,
hier meine Lösungen:
Eine Frage habe ich zur Nr. 4: Muss man bei der Berechnung von Imax den Betrag nehmen, denn sonst ist das Ergebnis bei mir (und Carolin) negativ?
Viele Grüße
David
Lösungen David elektr. Schwingkreis
Hallo David,
Das negative Ergebnis ist für die Amplitude korrekt, denn der Stromfluss erfolgt in die Gegenrichtung der Spannung.
Wenn nach der maximalen Stromstärke im Schwingkreis gefragt ist, kann man in der Antwort den Betrag verwenden, in dem Sinne „… die maximale Stromstärke beträgt …”
Danke :)!
Hier sind jetzt meine Lösungen! Bei der 4 bin ich mir nicht sicher, da ich statt 1,6 mA 1,88 mA rausbekommen habe. Liegt das an Rundungsfehlern oder habe ich mich irgendwo vertan?
Carolin Elektrischer Schwingkreis
Lieber Herr Fuchs,
für die Aufgabe 2 muss ich doch ablesen, auf welcher Sekundenzahl der Zeiger steht, damit ich weiß wieviele Sekunden ein Zentimeter bedeutet, oder? Allerdings kann ich auf dem Bild nicht erkennen, auf welcher Sekundenzahl der Zeiger steht.
Oder muss man nicht von dem roten Zeiger ausgehen, sondern von dem kleinen weißen Strich?
Hallo Carolin, gute Frage!!
Relevant ist der kleine weiße Strich, er zeigt auf 1 ms (1 Milisekunde). Der rote Pfeil dient zur Feinjustierung und kann nicht abgelesen werden.