Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

H k
Koerzitivfeld
Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 174
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
Hysteresekurve magnetisch
harter Materialien
Remanenzfeld
B B
B r
8.5 Wechselstromkreise
Neukurve
Hysteresekurve magnetisch
weicher Materialien
H k
H H
Für die Versorgung von Haushalten und Industrieanlagen wird meist Wechselstrom verwendet. Der Vorteil
liegt darin, dass dieser durch Transformatoren erhöht bzw. erniedrigt werden kann. Um über ein Stromkabel
Leistung zu transportieren, werden hohe Spannungen erzeugt, wodurch der Strom und somit die Joulschen
Verluste im Stromkabel niedriger werden.
Typische Wechselspannungen:
• 50 Hz oder 60 Hz: Netzfrequenz in Haushalten
• 20 Hz bis 20 kHz: Musikwidergabe, Ansteuerung von Lautsprechern
• 16 2/3 Hz: Spannungsversorgung der Bahn
• bis zu 400 MHz bei Rechnern
Eine sinusförmige Wechselspannung lässt sich einfach durch Induktion in einem Generator erzeugen.
Wechselspannung: U = U( t) = U ⋅sin( ωt − δ )
0
Wenn in einem Stromkreis Wechselspannungen anliegen, wird auch der Strom durch die zeitliche Änderung
beeinflusst.
8.5.1 Wechselspannung an einem Widerstand
U(t) R
An dem Widerstand R liege die Spannung
( ) = ⋅ cos( ω )
U t U t
0
Zu jedem Zeitpunkt t treibt die Spannung einen Strom durch den Wider-
stand R: I =
Ferner gilt zu jedem Zeitpunkt die Maschenregel
( )
U t
R
B r