Physik 2018 bis 2020: Juni 2014

Montag, 30. Juni 2014

Überlegt euch nochmal genau, wie wir bei den Messungen das Oszilloskop angeschlossen haben.

Rote Kabel hatte der Stromkreis selbsst, an dem gemessen wurde.
Gelbe Kabel hatte die Spannungsmessung. Da muss man die Spannungsquelle direkt an den einen Kanal des Oszilloskops legen
Blaue Kabel hatte die Messung der Stromstärke. Dazu war ein ohmscher Widerstand mit R=100Ohm im Stromkreis. An ihm fällt eine Spannung ab, die gleich U=RI ist, und man kann mit ihr I=U/R berechnen. Also z.B. sieht man am Oszilloskop, dass die Spannung gleich 6V ist, dann wäre der Strom gleich I=6V/100Ohm=0,06A

Aufgabe 4 hatten wir noch nicht besprochen

f=500Hz heißt omega=2*pi*500 1/s = 3142 1/s
Blindwiderstände
Kondensator 1/(omega*C) = 1,59 Ohm
Spule omega*L = 1,57 kOhm
Mit U = RI bzw für die Impedanzen U=ZI ergibt sich
im Kondensatorzweig: I = 10V/1,59Ohm = 6,29A
im Spulenzweig: I = 10V/1,57kOhm = 6,37 mA
Phasenwinkel
Kondensator: Strom eilt Spannung eine Viertelperiode voraus, +90° Phasenwinkel
Spule: Strom läuft Spannung eine Viertelperiode hinterher, -90° Phasenwinkel
Gesamtstromstärke
Die Ströme haben gegenlaufende Phasen, also der "Strompfeil" im Kondensator zeigt nach oben, der in der Spule nach unten. Wenn man die beiden addiert wie Vektoren, bleibt ein Vektor übrig mit der Differenz, 6,29A - 0,006A = 6,28 A
Kondensatorstrom ist viel größer als Spulenstrom, das heißt der Spulenstrom fällt hier kaum ins Gewicht.
Kondensatorstrom bleibt gleich.
Spulenstrom wird noch etwas kleiner
Widerstandspfeil (schwarz auf meinem Blatt) zeigt jetzt 1,57kOhm nach oben (siehe 1.) und zusätzlich 1Ohm = 0,01kOhm nach rechts.
Er wird dadurch minimal länger (1570²+10²)^0.5 ist kaum mehr als 1570
und der Strom minimal schwächer. Es fällt beim Runden nicht mehr ins Gewicht.
Phasenwinkel phi ist so das tan(phi)=1570/10 = 89,6°

https://www.youtube.com/watch?v=w57UvhWqhQ0