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Elektrische und mechanische Schwingungen im Vergleich
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Elektrische und mechanische Schwingungen im Vergleich
 
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Wasweissich
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Anmeldungsdatum: 09.11.2008
Beiträge: 70

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 16:36:03    Titel: Elektrische und mechanische Schwingungen im Vergleich

Hallo bitte mal unbedingt Hilfe, bei folgendem Arbeitsbogen.
Bin total verzweifelt, da mir fehlt leider jeglicher Ansatz fehlt.


Wie geht man denn da jetzt vor, muss man da was rechnen oder nur "logisches" denken ?

Bitte helft mir, wäre sehr dankbar
GOBPhysik
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Anmeldungsdatum: 01.10.2008
Beiträge: 455
Wohnort: Wien

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 16:40:17    Titel:

Musst du in die Felder des elektrischen Schwingkreis Strom, Spannung usw. einfüllen oder hab ich da was falsch verstanden?
Wasweissich
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Anmeldungsdatum: 09.11.2008
Beiträge: 70

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 16:53:35    Titel:

Ja genau die muss ich ausfüllen.
Am ersten, was ausgefüllt ist, kann man sich ja orientieren.
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3475

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 16:54:21    Titel:

Erfreu Dich an der Analogie!

Auslenkung entspricht der elektrischen Spannung. Tatsächlich ist die elektrische Energie (Kondensator) ja auch eine potentielle Energie (Lageenergie der Elektronen) wie die Federspannenergie und demzufolge

Wel = C*U²/2
Wpot = D*s²/2

Geschwindigkeit entspricht dem fließenden Strom. Das weist doch schon auf so 'ne Art kinetische Energie hin (Bewegungsenergie).

Wmag = L*I²/2
Wkin = m*v²/2

Sind im Prinzip doch alles dieselben Gleichungen!

Mit diesen Analogievorstellungen kannst Du die freien Felder leicht ausfüllen!
Wasweissich
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Anmeldungsdatum: 09.11.2008
Beiträge: 70

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 17:04:54    Titel:

Ok, jetzt muss mir nochmal jemand erläutern wofür die einzelnen Sachen stehen. Embarassed
Was ist "C ", "U" und was ist "D" ?

EDIT :
C ist die Kapazität des kondensators, oder ?
Nur woher weiss ich die
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3475

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 17:12:02    Titel:

C ist die Kapazität des Kondensators
L ist die Induktivität der Spule

U ist die elektrische Spannung
I ist der elektrische Strom

s ist die Auslenkung (Elongation)
D ist die Federkonstante

Wel ist die im Kondensator gespeicherte Energie
Wmag ist die in der Spule gespeicherte Energie

Wpot ist die potentielle Energie der gespannten Feder (Federspannenergie)
Wkin ist die kinetische Energie der Masse

demzufolge
Der Speicher für elektrische Energie ist der Kondensator
Der Speicher für magnetische Energie ist die Spule
Der Speicher für potentielle Energie ist die Feder
Der Speicher für kinetische Energie ist die Masse
Wasweissich
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Anmeldungsdatum: 09.11.2008
Beiträge: 70

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 17:21:26    Titel:

Wow, herzlichen Dank.

Aber das sind ja alles unbekannte in den Formeln.

"C", "U", "D" oder "L" sind ja nicht angegeben.

Wie soll ich das denn dann rechnen ?
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3475

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 17:23:18    Titel:

Was heißt: Woher weiß ich die (Kapazität des Kondensators)?

Brauchst Du immer einen Zahlenwert? Hat man schon jemals Zahlenwerte in Formeln gesehen, die grundlegende Zusammenhänge beschreiben.

Du hättest genauso gut fragen können: Woher weiß ich die Induktivität der Spule? Oder woher weiß ich die Federkonstante? Oder woher weiß ich die Masse?

Das sind alles charakteristische Größen für den jeweiligen Energiespeicher.

C für den Kondensator
L für die Spule
D für die Feder
m für die (schwingende) Masse
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3475

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 17:35:54    Titel:

Ja, Du sollst ja auch nichts rechnen, sondern nur in Analogie zum Federpendel das Verhalten für den elektrischen Schwingkreis ausfüllen. Also:

Bei t = T/8 (d.h. wenn die Feder gerade angefangen hat sich zu entspannen, bzw. der Kondensator gerade angefangen hat, sich zu entladen)

Spannung: nimmt ab (in Analogie zu: Elongation nimmt ab)
Strom: nimmt zu (in Analogie zu: Geschwindigkeit nimmt zu)
Elektrische Energie: nimmt ab (in Analogie zu: Spannenrgie nimmt ab)
Magnetische Energie: nimmt zu (in Analogie zu: kinetische Energie nimmt zu)

Bei t = T/4 (d.h. wenn die Feder gerade ganz entspannt ist bzw. der Kondensator gerade ganz entladen ist)

Spannung: 0 (in Analogie zu: Elongation 0)
Strom: maximal (in Analogie zu: Geschwindigkeit maximal)
Elektrische Energie: 0 (in Analogie zu: Spannenergie 0)
Magnetische Energie: maximal (in Analogie zu: kinetische Energie maximal)

Du kannst sogar, wenn Du etwas weiter oben nachschaust, die Größe der maximalen magnetischen Energie angeben.

Na ja, usw., usw. was immer Dir noch dazu einfallen mag, z.B. Energieerhaltungssatz.
Wasweissich
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Anmeldungsdatum: 09.11.2008
Beiträge: 70

BeitragVerfasst am: 02 Apr 2009 - 17:47:07    Titel:

Danke !

Also im Prinzip muss ich mich doch einfach an der Spalte ganz rechts orientieren oder ?
Also die Spalte mit Elongation etc.


Zuletzt bearbeitet von Wasweissich am 02 Apr 2009 - 17:58:01, insgesamt 2-mal bearbeitet
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