PhysProf - Resonanz - Resonanzkurve - Induktivität - Kapazität

Fachthema: Resonanz

PhysProf - Elektrotechnik - Ein Programm zur Visualisierung physikalischer Sachverhalte mittels Simulationen und 2D-Animationen für die Schule, das Abitur, das Studium sowie für Lehrer, Ingenieure und alle die sich für Physik interessieren.

Online-Hilfe für das Modul
zur Darstellung und Auswertung der Resonanzkurven von RLC-Kreisen.

Dieses Unterprogramm ermöglicht die Durchführung der Steuerung entsprechender Abläufe zur Echtzeit und bietet die Möglichkeit, die Einflüsse relevanter Größen interaktiv zu untersuchen.

 

 

Durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Schaltfläche können Sie eine kostenlose Demoversion des Programms PhysProf 1.1 herunterladen.


 

Das Programmmodul [Elektrotechnik] - [Resonanz] erlaubt es, die Resonanzkurve eines RLC-Stromkreises darstellen zu lassen und auszuwerten.

Unter Resonanz versteht man das Mitschwingen eines schwingungssfähigen Systems, wenn dies durch eine Anregerfrequenz in der Nähe seiner Eigenfrequenz angeregt wird.

Eine Resonanzkurve gibt die Schwingungsamplitude eines solchen Systems in Abhängigkeit von der Anregerfrequenz an. Eine hohe, steile Resonanzkurve entspricht einer geringen Dämpfung.

Bei ungedämpften, schwingfähigen Systemen kann die Resonanz bis zum grenzenlosen Anstieg der Amplitude führen. Eine flache Resonanzkurve entspricht einer starken Dämpfung. Bei elektrischen Schwingkreisen stellen Resonanzkurven den Gesamtwiderstand des Schwingkreises in Abhängigkeit von der Frequenz dar.

ω₀: Resonanzfrequenz [1/s]

ω: Kreisfrequenz (ω = 2πf) [1/s]

R: Ohmscher Widerstand (Wirkwiderstand) [Ω]

L: Induktivität [H]

C: Kapazität [F]

X_L: Induktiver Widerstand [Ω]

X_C: Kapazitiver Widerstand [Ω]
 

Programmbedienung

Die Nutzung dieses Unterprogramms erlaubt es, Untersuchungen hierzu am RLC-Kreis durchzuführen. Das Diagramm zeigt hierbei das Verhältnis U_c/U in Relation zur Schwingkreisfrequenz. Durch die Positionierung der entsprechenden Rollbalken R, L, C und ω können der Widerstand R, die Kapazität C des Kondensators, der Wert für die Induktion der Spule L sowie die Frequenz ω einer externen Quelle eingestellt werden. Bei jeder Änderung der Parameter werden die Resonanzkurve und das Zeigerdiagramm aktualisiert, sowie die Eigenfrequenz ω₀ des Systems ausgegeben.
 

Eine kleine Übersicht in Form kurzer Beschreibungen und Bilder über einige zu diesem Fachthemengebiet implementierte Unterprogramme kann unter Kurzbeschreibungen von Modulen zum Themengebiet Elektrotechnik aufgerufen werden.
 

Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter Wikipedia - Schwingkreis und unter Wikipedia - Erzwungene Schwingung zu finden.
 

Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

Lissajousche Figuren - Reihen- und Parallelschaltung - Widerstände im Wechselstromkreis - Messbrücke - Widerstandsgesetz - Kondensator Ladung - Entladung - Kondensator - Kapazitäten - Plattenkondensator - Transformator - Schwingungsüberlagerung - RC-Kreis - RL-Kreis - RLC-Kreis - Resonanz - Wechselstromkreis

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