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Elektromagnetische Schwingungen

Das Paradigma (Musterbeispiel) für das Thema "Elektromagnetische Schwingungen" ist der sogenannte elektromagnetische Schwingkreis.

Analog zu einer mechanischen Schwingung (z. B. im Fall des Federpendels), bei der periodisch potentielle Energie in kinetische Energie transformiert wird, kann bei einer elektromagnetischen Schwingung periodisch magnetische Energie in elektrische Energie umgewandelt werden. Doch wie kann man sich das konkret feststellen?

Definition eines Schwingkreises

Dies werden wir nun schrittweise mit Hilfe folgender Schaltkonstruktion analysieren:

Schaltung eines Schwingkreises
Schaltung eines Schwingkreises

Merke

Ein Kondensator (Kapazität $C$) und eine Spule (Induktivität $L$), die in der obigen Form verschaltet sind, bilden einen Schwingkreis.

Experimenteller Aufbau

Um nun das entsprechende Experiment auszuführen, müssen wir den Kondensator mit Hilfe einer Spannungsquelle aufladen. Gleichzeitig platzieren wir an entsprechenden Stellen ein Spannungs- und Strommessgerät. Die Schaltung sieht dann so aus:

Aufladen des Kondensators am Schwingkreis
Aufladen des Kondensators am Schwingkreis

Die linke (blau gekennzeichnete) Seite der Schaltung dient lediglich der Aufladung des Kondensators und wird danach für die Analyse des Schwingungsvorgangs nicht mehr benötigt. Zunächst wird der Wechselschalter auf Position 1 gestellt und der Kondensator aufgeladen. Nach der Aufladung wird der Wechselschalter auf Position 2 umgelegt und das System sich selbst überlassen.

Die Ergebnisse werden wir auf den folgenden Seiten analysieren.

Multiple-Choice
Welche Bauelemente sind zur Konstruktion eines Schwingkreises notwendig?
0/0
Lösen

Hinweis:

Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.

Vorstellung des Online-Kurses ElektromagnetismusElektromagnetismus
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Elektromagnetismus

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  • Elektromagnetische Induktion
    • Einleitung zu Elektromagnetische Induktion
    • Induktion- Magnetischer Fluss
      • Einleitung zu Induktion- Magnetischer Fluss
      • Induktionsspannung- Induktionsgesetz
      • Induktionsstrom- Lenzsche Regel
      • Anwendungsprobleme zur Induktion
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    • Energie des magnetischen Feldes
  • Schwingungen und Wellen - Grundlagen
    • Einleitung zu Schwingungen und Wellen - Grundlagen
    • Schwingungen
      • Einleitung zu Schwingungen
      • Charakteristische Größen
      • Energie - schwingendes System
      • Mechanische Schwingungsdifferentialgleichung, Schwingungsdauer
    • Das Phänomen Welle
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