Resonanzkurve

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Kurzinfo

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Inhaltsverzeichnis

1 Simulation eines Reihenschwingkreises

Simulation eines Reihenschwingkreises

Thema/Anforderungen

Thema: Simulation des Resonanzverhaltens eines Reihenschwingkreises

Sekundarstufe: II

EPA-Sachgebiet: Felder

Erstellen einer Simulation, Ableiten von Zusammenhängen

Fachmethoden/AB II:

Graphische Veranschaulichung physikalischer Abhängigkeiten

Aufgabe

1. Die Auswirkungen von ohmschen, induktiven und kapazitiven Widerstand auf die Stromstärke und Kreisfrequenz eines Reihenschwingkreises wird durch die folgende Formel wiedergegeben:

$LaTeX: I%3D%5Cfrac%7BU%7D%7B%5Csqrt%7BR%5E2%2B%282%5Cpi%20f%20%5Ccdot%20L%20-%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%5Cpi%20f%20%5Ccdot%20C%7D%29%5E2%7D%7D$ .

Erstellen Sie eine Simulation, mit der Sie die Auswirkungen der oben genannten Größen auf den Graph der Resonanzkurve erkennen können! Verwenden Sie dabei folgende Ausgangswerte: $LaTeX: C%3D1%20%5Cmu%20F%3B%20%5Cquad%20%20%20%20%20L%3D%200.24%20H%3B%5Cquad%20R%3D25%20%5COmega%3B%20%5Cquad%20U%3D15%20V%3B%20%5Cquad%20f%5Cgeqq%200$ .

2. Die Phasenverschiebung wird durch folgende Formel wiedergegeben:

$LaTeX: %5CPhi%28f%29%3D%5Carctan%7B%5Cleft%20%28%20%5Cfrac%7B2%20%5Cpi%20%28f-f_0%29%20%5Ccdot%20L%7D%7BR%7D%5Cright%20%29%7D%2B%5Cfrac%7B%5Cpi%7D%7B2%7D$ .

Unter Berücksichtigung des ohmschen Widerstands berechnet sich die Resonanzfrequenz: $LaTeX: f_0%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%20%5Cpi%7D%20%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B1%7D%7BL%20C%7D-%5Cfrac%7BR%5E2%7D%7B4%20L%5E2%7D%7D$

Erweitern Sie die Simulation aus Aufgabe 1, indem Sie die Auswirkungen der oben genannten Größen auf den Phasenwinkel in die Simulation mit einbeziehen!