• Elektromagnetischer Schwingkreis
  • DanielSzredzinski
  • 25.01.2024
  • Physik
  • 12
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In einem De­mons­tra­ti­ons­expe­ri­ment wer­den eine Spule mit der In­duk­ti­vi­tät 𝐿 = 9𝑚𝐻 sowie ein Kon­den­sa­tor mit der Ka­pa­zi­tät 𝐶 = 2,2𝜇𝐹 ver­wen­det. Nach­dem Auf­la­den des Kon­den­sa­tors wird die­ser mit­hil­fe des Wech­sel­schal­ters über die Spule ent­la­den. Der ge­schlos­se­ne Strom­kreis aus Spule und Kon­den­sa­tor wird auch LC-​Schwingkreis ge­nannt. Das Ma­te­ri­al M1 zeigt die Dia­gram­me zu der ge­mes­se­nen Span­nung im LC-​Schwingkreis und M2 zu der Strom­stär­ke.

Ab­bil­dung Ver­suchs­auf­bau
1
Zeich­ne einen Schalt­plan des Ver­suchs­auf­baus.
2
In­ter­pre­tie­re die Dia­gram­me (M1 und M2) in Bezug auf die Am­pli­tu­den, das Schwin­gungs­ver­hal­ten und die Pe­ri­oden­dau­er. Er­läu­te­re mit Hilfe des Dia­gramms den Be­griff einer ge­dämpf­ten Schwin­gung.
3
Er­klä­re die Pha­sen­ver­schie­bung zwi­schen Span­nung und Strom­stär­ke mit Hilfe des
En­er­gie­er­hal­tungs­sat­zes.

Bei der Durch­füh­rung des Ex­pe­ri­ments mit der vor­her ver­wen­de­ten Spule und un­ter­schied­li­chen Ka­pa­zi­tä­ten er­ge­ben sich fol­gen­de Mess­wer­te :

C in 𝜇F

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

T in ms

0,943

1,351

1,667

1,923

2,183

2,381

4
Be­stä­ti­ge durch die Er­mitt­lung des funk­tio­na­len Zu­sam­men­hangs T(C) fol­gen­de For­mel in der im Un­ter­richt ver­ein­bar­ten Form der Do­ku­men­ta­ti­on:

Ma­te­ri­al:

M1 Span­nungs­mes­sung im LC-​Schwingkreis
M2 Strom­mes­sung im LC-​Schwingkreis
x