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Spannungsabfall an Widerstand im Reihenschwingkreis
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david___
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Anmeldungsdatum: 04.01.2009
Beiträge: 75

BeitragVerfasst am: 14 Jun 2012 - 12:08:14    Titel: Spannungsabfall an Widerstand im Reihenschwingkreis

Hi Leute,
wir brauchen eure Hilfe. Im Labor unserer Hochschule sollten wir durch Messung von Spannungen über R,L und C die Resonanzfrequenz eines Reihenschwingkreises bestimmen.
Im Resonanzfall haben wir bei unseren Messwerten ein Problem: Es fallen nur 1V über dem Widerstand statt erwarteter 1.4 V ab.
Wir finden leider keinen Grund, weshalb dem so ist.
Der Gleichstromwiderstand der Spule ist R = 1 ohm, der Widerstand, über dem wir messen ist R2 = 20 ohm..

Ich würde mich über eure Hilfe sehr freuen

Mfg David
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3070

BeitragVerfasst am: 14 Jun 2012 - 12:41:46    Titel:

david___ hat folgendes geschrieben:
Es fallen nur 1V über dem Widerstand statt erwarteter 1.4 V ab.


Kannst Du mal erläutern, worauf sich diese Erwartung gründet?
david___
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Anmeldungsdatum: 04.01.2009
Beiträge: 75

BeitragVerfasst am: 14 Jun 2012 - 15:20:21    Titel:

Tschuldigung, hab ich ein bisschen dämlich beschrieben.
Also: Wir speisen mit einem Funktionsgenerator eine Sinusschwinung von 4V Spitze-Spitze ein.
Dies sind etwa 1.41V effektiv.
Im Resonanzpunkt sollte die eingespeißte Spannung nur über dem Widerstand abfallen, da sich die Spannungen über Kondensator und Spule nach außen hin aufheben.
Daher erwarten wir eigentlih mit dem Spannungsmeßgerät 1.41V, messen aber nur knapp 1 V. Das lässt sich nicht mit dem ohmschen Widerstand der Spule erklären.
GvC
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Anmeldungsdatum: 16.02.2009
Beiträge: 3070

BeitragVerfasst am: 14 Jun 2012 - 18:47:47    Titel:

david___ hat folgendes geschrieben:
Das lässt sich nicht mit dem ohmschen Widerstand der Spule erklären.


Das ist richtig, sofern Du mit ohmschem Widerstand der Spule den Gleichstromwiderstand meinst. Bei Wechselspannung wirkt aber auch noch ein weiterer ohmscher Widerstand, der die Eisenverluste repräsentiert. Dieser zusätzliche ohmsche Widerstand ist im Reihenersatzschaltbild der Spule in erster Näherung proportional zum Quadrat der Frequenz. Und den habt ihr vermutlich nicht berücksichtigt.

Tipp:
Rechne mal ganz allgemein den die Eisenverluste repräsentierenden Parallelwiderstand (der Dir natürlich unbekannt, aber konstant ist) in einen äquivalenten Reihenwiderstand um. Dann siehst du, was ich meine.

Solltet ihr aber eine Luftspule, also ohne Eisenverluste, verwenden, dann kann ich mir das Phänomen auch nicht erklären.
david___
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Anmeldungsdatum: 04.01.2009
Beiträge: 75

BeitragVerfasst am: 14 Jun 2012 - 18:59:02    Titel:

Ja, es waren (leider, sonst hätten wir wenigstens einen Ansatz) Luftspulen...

Falsch gemessen haben wir nicht, die anderen Gruppen haben ähnliche Werte, aber auch keinen schimmer, wie das zu erklären ist Very Happy

Unsere Idee wäre, dass eventuell Oberschwingungen (die man auch mithilfe des Oszilloskop sehen konnte) die Effektivwertmessung beeinträchtigt haben, bzw.
Wir mussten mit dem Oszilloskop die Eingangsspannung auf Vss=4V halten.
Nun hat man in der nähe der Resonanzfrequenz auch Oberschwingungen beobachten können, die das Meßergebnis (Effektivwert) nach unten hin verändern.

Kann das sein??? Embarassed

Achso, und danke erstmal für Deine Hilfe Smile
elexberd
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Anmeldungsdatum: 08.10.2010
Beiträge: 695
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 16 Jun 2012 - 20:08:05    Titel:

Habt ihr vielleicht den Innenwiderstand des Generators nicht berücksichtigt? Das soll heißen: habt ihr die Spannung am Reihenschwingkreis immer kontrolliert? Nach deiner Darstellung hattet ihr das allerdings gemacht.

Ist das Spannungsmessgerät für die Frequenz, bei der ihr gemessen hattet, auch in seinem definierten Arbeitsbereich?

Man sollte im Zweifelsfall die Spannungen alle mit demselben Messgerät messen.
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