|
gehe
zu: Wechselstromphysik 3 Vorbemerkungen Nachdem wir schon einmal im Allgemeinen über
die Unterschiede des Verhaltens von Ohmschen
Widerstand, Spule und Kondensator im Wechselstromkreis
zum Gleichstromkreis gesprochen
haben, wollen wir uns in diesem Kapitel speziell der Spule
zuwenden. Wir wissen schon, dass die Spule mit zunehmender
Frequenz immer weniger Strom durchlässt, also für sehr hohe
Frequenzen den Stromkreis sperrt. Da die Stromstärke also mit der
Frequenz abnimmt, erzeugt die Spule also einen immer größer werdenden
Widerstand bzw. Impedanz Video –
Messwerte Folgendes Video zeigt eine Messreihe an der
Spule. Es wird die Stromstärke (Effektivwert) in Abhängigkeit
von der Frequenz be- stimmt. Messwerte
und Auswertung Anhand des Videos ergibt sich für die Spule ( L = 2 mH, RΩ
= 0,8 Ω) folgende Messwerttabelle.
Eine graphische Auswertung ergibt folgendes
Diagramm:
Der Verlauf sieht sehr nach einer Hyperbel
aus. Dies wollen wir im Theorie:
Herleitung der Formel für die Impedanz Wir gehen von folgender Schaltskizze aus.
Wir können zur Bestimmung von X ähnlich wie
beim Gleichstrom vor- gehen.
In das obige Diagramm ist jetzt der Graph für
Ieff unter der Berücksich- tigung der gefundenen
Formel eingefügt
Man erkennt, dass die Funktion sehr gut mit
den Messwerten überein- Bestimmung
der Induktivität Die Induktivität eines elektronischen
Bauelementes zu bestimmen, ist manchmal nicht einfach. Hier kann aber die
Messung der Impedanz helfen. Beispiel: Bei einer Spannung von Ueff
= 4 V weist eine Spule bei f = 1000 Hz eine Stromstärke von Ieff
= 0,00016 A auf. Nach obiger Formel gilt: L = X/ ω = Ueff
/ (Ieff ∙ 2 ∙ π ∙
f) = 4 V / ( 0,00016 A ∙ 2 ∙ π ∙
1000 Hz) L = 3,98 H Es handelte sich um eine Phywespule
mit 12000 Windungen und einer angegebenen Induktivität von 4 H. Die
Messungen ergeben also einen sehr guten Wert für die Induktivität. Die
Werte werden umso besser je höher die Frequenz gewählt wird, weil dann
RΩ gegenüber der Im- pedanz der Spule XL
kaum noch eine Rolle spielt (s. weitere
Kapitel: In folgendem Video wird auch noch einmal auf
das Verfahren einge- gangen, wobei hier schon
die Formel für den Gesamtwiderstand be- nutzt wird.
Quelle: YouTube
gehe zu: zurück zum
Kapitel (Gleichstromkreis): weiter zu
den nächsten Kapiteln der Wechselstromphysik zurück zur Übersicht „Induktion“ zurück zur Übersicht „Wechselstromphysik“ |
