E05 Elektrische Schwingungen
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5<br />
Am Oszilloskop ist zunächst die Schwingungsdauer T des Schwingkreises unter<br />
Verwendung der kalibrierten Zeitbasiseinstellung abzulesen (zur Bestimmung von f D und ω D ).<br />
Die auftretende Abweichung ist abzuschätzen.<br />
Danach ist die Amplitude in Abhängigkeit von t = t/T zu bestimmen. Dazu sind die<br />
Spannungswerte Spitze-Spitze (U SS ) entsprechend der Eingangseinstellung des Oszilloskops<br />
für die ersten 15-20 Perioden abzulesen.<br />
Diese Abhängigkeit ist auf halblogarithmischen Papier als Funktion U SS = f (n) darzustellen<br />
(U SS logarithmisch).<br />
Aus dem Anstieg der Kurve ist die Dämpfungskonstante δ zu berechnen. Die Gleichung dazu<br />
(mit z.B. n = 1 und n = 20) lautet (Diese Gleichung ist aus (8) herleitbar):<br />
U 20 −δ<br />
19 T<br />
U<br />
1<br />
= e<br />
(22)<br />
Unter Verwendung von (9), (7) und (4) sind ω 0 (Abweichung ω 0 zu ω D in % ebenfalls<br />
angeben), L und R L zu berechnen.<br />
Die jeweiligen maximalen Messunsicherheiten sind unter Verwendung festzulegender Fehlerbalken<br />
in der Darstellung U SS = f (n) abzuschätzen.<br />
Zur 2.Aufgabe:<br />
1...8kHz<br />
TTL<br />
Zähler ~<br />
500Wdg<br />
R<br />
0 bzw. 56Ω<br />
Generator: max. Amplitude<br />
Bild4: Versuchsaufbau zu Aufgabe 2<br />
die Resonanzfrequenz so genau wie möglich zu messen.<br />
L<br />
900Wdg<br />
C<br />
100nF<br />
V<br />
U eff<br />
Bei den Messungen zu den<br />
erzwungenen <strong>Schwingungen</strong><br />
wird eine sinusförmige<br />
gerspannung mit konstanter<br />
Amplitude verwendet.<br />
Die Frequenz wird mit dem<br />
Digitalzähler gemessen und<br />
ist in Schritten von 1kHz im<br />
vorgegebenen Bereich zu variieren.<br />
In der Nähe der Resonanz<br />
ist die Schrittweite auf<br />
500Hz zu verringern und auch<br />
Die sich ergebende Resonanzkurve für U eff (t) (gemessen mit einem Multimeter) sind für<br />
R = 0Ω und R = 56Ω aufzunehmen und mit Angabe von Resonanzfrequenz und Halbwertsbreite<br />
grafisch darzustellen. Die sich ergebende Güte (18) der Schwingkreise ist zu berechnen.<br />
Die Ergebnisse, insbesondere die gemessenen Resonanzfrequenzen, sind in ihren Abhängigkeiten<br />
zu diskutieren.<br />
Zur 3.Aufgabe:<br />
Um eine Rückwirkung des Schwingkreises auf die Ausgangsamplitude und auf die Wellenform<br />
des Funktionsgenerators weitgehend zu verhindern, wird hier zur Strombegrenzung der<br />
Widerstand R V verwendet (Aufbau siehe Bild5).
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