| Autor |
Nachricht |
dimdidum
Anmeldungsdatum: 26.06.2015
Beiträge: 1
|
 dimdidum Verfasst am: 26. Jun 2015 18:46 Titel: Induktivität im Wechselstromkreis mit variablem Kondensator |
 |
|
Hallo Physikerboardgemeinde,
ich habe versucht ein ähnliches Problem mit der Suchfunktion zu finden, aber nichts gefunden, deshalb neue Frage:
Folgende Aufgabe ist mir gestellt:
Aufgabe 2: Induktivität im Wechselstromkreis
Für eine Spule mit Eisenkern werden die folgenden technischen Daten angegeben: R = 2.4 Ohm, L = 350 mH.
a) Um die Angaben zu überprüfen, stehe eine Wechselspannungsquelle (f = 50 Hz, harmonischeWechselspannung),
ein Amperemeter zur Messung vonWechselströmen sowie
ein Kondensator mit variabler, ablesbarer Kapazität zur Verfügung. Wie können Sie
die Angabe L = 350mH experimentell prüfen?
Am Ende Ihrer Messung lesen Sie für die Bestimmung von L die Kapazität des Kondensators
zu C = (30 +- 1) uF ab. Welcher Meßwert inklusive Unsicherheit ergibt sich
daraus für L?
Mein bisheriger Lösungsansatz ist ein Schwingkreis, in dem Kondensator und Spule parallel geschaltet sind. Ich überlegte, dass der Kondensator so eingestellt werden könnte, dass die Resonanzfrequenz der Frequenz der Wechselspannung entspricht. Bin ich da auf dem richtigen Weg?
Falls ja, wie ersetze ich L in der Formel für die Resonanzfrequenz? Ich denke mal, ich muss das Amperemeter einsetzen, also
I(t) = 1/iwL * U(t) <- Was mache ich da mit der komplexen Zahl?
Was setze ich für U(t)?
Ich hoffe man kann mir helfen
Grüße |
|
 |
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 28. Jun 2015 17:04 Titel: |
|
|
| dimdidum hat Folgendes geschrieben: | | I(t) = 1/iwL * U(t) <- Was mache ich da mit der komplexen Zahl? |
Abgesehen davon, dass das eine falsche Formel ist (immerhin besteht die Spule aus einer Reihenschaltung von Widerstand und Induktivität), benötigst Du hier hier nur Beträge. Außerdem ist die Formel für die Resonanzfrequenz bei einer Parallelschaltung deutlich komplizierter als bei einer Reihenschaltung
Ich würde deshalb den Kondensator in Reihe zur Spule schalten und durch Veränderung der Kapazität den Resonanzfall einstellen. Den erkennst du daran, dass der Strom durch diese Reihenschaltung maximal wird, da sich die Spannungsabfälle an Kapazität und Induktivität aufheben und nur noch der ohmsche Widerstand der Spule wirksam ist. Den Effektivwert der Spannung würde ich möglichst klein wählen, z.B. 1V, damit die Spannungen an Spule und Kondensator nicht zu groß werden.
Die relative Unsicherheit bei der Kapazität ist 3,333%. Das ist dann auch dieselbe relative Unsicherheit für die Induktivität, da nach der Thomsonschen Schwingungsgleichung gilt
(Faustregel: Bei multiplikativer Verknüpfung fehlerbehafteter Größen addieren sich die releativen Fehler) |
|
|
PcIv
Anmeldungsdatum: 20.02.2015
Beiträge: 74
|
| PcIv Verfasst am: 28. Jun 2015 23:42 Titel: |
|
|
Hallo,
ich habe das gleiche Problem. Ich bin auch auf die Formel
gekommen.
Wenn man die Werte einsetzt kommt aber 13,3 Henry raus. Das weicht schon sehr von der 350mH ab...
Lg und Danke
PcIv
Edit:
Hat sich erledigt: Schon blöd wenn man Frequenz und Kreisfrequenz verwechselt. |
|
|
PcIv
Anmeldungsdatum: 20.02.2015
Beiträge: 74
|
| PcIv Verfasst am: 29. Jun 2015 12:14 Titel: |
|
|
In der gleichen Aufgabe sollen wir auch noch den Strom in Abängigkeit der Frequenz und die Phasenverschiebung in Abhängigkeit der Frequenz zeichnen.
Für die Phasenverschiebung gilt ja:
 )
Dazu steht dann die Frage "Wie breit ist die Resonanz?" Ich verstehe nicht inwiefern die Resonanz eine Breite hat? Sie ist doch nur an einem Punkt.
Lg
PcIv |
|
|
erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
|
| erkü Verfasst am: 29. Jun 2015 17:07 Titel: |
|
|
| PcIv hat Folgendes geschrieben: | ...
Dazu steht dann die Frage "Wie breit ist die Resonanz?" Ich verstehe nicht inwiefern die Resonanz eine Breite hat? Sie ist doch nur an einem Punkt.
Lg
PcIv |
Die Resonanz ist nicht an einem Punkt sondern in einem Frequenzbereich mit einer Mittenfrequenz.
Suche im Board
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
|
|
PcIv
Anmeldungsdatum: 20.02.2015
Beiträge: 74
|
| PcIv Verfasst am: 29. Jun 2015 17:47 Titel: |
|
|
|
Ups, ja diese Suchfunktion muss ich mir mal angewöhnen. 'tschuldigung und vielen Dank! |
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
