Versuch
Info
Aus einer Spule mit großer Induktivität (L=630H) und einem Kondensator (C=40µF) ist ein Schwingkreis mit einer Resonanzfrequenz von nahezu 1Hz aufgebaut. Der Kondensator wird zunächst aus einer Spannungsquelle aufgeladen. Diese wird dann abgetrennt und der Schwingkreis geschlossen. Ein computerunterstütztes Messwerterfassungssystem zeigt den Strom durch die Spule und die Spannung am Kondensator an. Strom und Spannung sind um 90° phasenverschoben (Spannung eilt Strom voraus). Aufgrund des unvermeidlichen Spulenwiderstands wird die Energie im Schwingkreis nach wenigen Schwingungen aufgezehrt.
= M.H.1.3
Durchführungsdauer: 1 Minuten
Beschreibung
Die Schwingungsdauer beträgt \(T=\frac{2\pi }{\omega }LC=2\pi \sqrt{LC}\ \Rightarrow \ T=0,997\ \text{s}\)
Messung: T=0,92 s (Bei Benutzung von nur einer Spule mit 5100 Windungen ergibt sich T=0,46 s.)
Hinweise zur Durchführung:
Der Kondensator darf zum Aufladen an maximal 10 V angeschlossen werden, da das Interface keine höhere Spannung verträgt.
Der Kippschalter steht anfangs so, dass der Schwingkreis geschlossen ist, d.h. der Kondensator ist entladen. Nachdem die Messung in Capstone gestartet wurde, legt man den Kippschalter um, um den Kondensator zu laden. Nach ca. 2 Sekunden, wenn der Kondensator voll geladen ist, schaltet man wieder zurück, um den Schwingkreis erneut zu schließen. Die Aufzeichnung mit Capstone bricht voreingestellt nach 10 Sekunden ab.
Hinweise zum Aufbau:
Spule mit 2 x 5100 Windungen
Multimeter (z.B. ID 503) zur Spannungskontrolle