CASSY Lab 2 - Institut für Experimentelle Kernphysik

RLC-Filter (Tiefpass, Hochpass, Bandpass)
Versuchsbeschreibung
CASSY Lab 2
Einem elektrischen Filter aus Widerstand und Kondensator (RC), Widerstand und Spule (RL) oder einem Widerstand
und einem LC-Parallelschwingkreis (RLC) wird eine Sinusschwingung der Frequenz f mit konstanter Amplitude aufgeprägt.
Dabei stellt sich nach einer kurzen Einschwingzeit am Ausgang des Filters ebenfalls eine Schwingung der
Frequenz f ein.
Untersucht werden die Effektivwerte der Ausgangsspannung U und des fließenden Stroms I, die Wechselstromwiderstände
Z1 = 1/(1/iφC + iφL) (nur LC) und Z = R + 1/(1/iφC + iφL) (R mit LC) und die Phasenlage θ zwischen
Strom und aufgeprägter Spannung in Abhängigkeit von der Frequenz f.
Dabei lässt sich sehr schön die Wirkung eines Tiefpasses (RC), Hochpasses (RL) und Bandpasses (RLC) zeigen,
sowie die Wechselstromwiderstände, Phasenverschiebungen und die Parallelresonanz am RLC-Filter diskutieren.
Die Ortskurven veranschaulichen die Addition komplexer Widerstände.
Benötigte Geräte
1 Sensor-CASSY 524 010 oder 524 013
1 Power-CASSY 524 011
1 CASSY Lab 2 524 220
1 Rastersteckplatte DIN A4 576 74
1 STE Widerstand 100 Ω 577 32
1 STE Spule 500 Windungen 590 83
1 STE Kondensator 4,7 µF, 5 % 578 16
2 Paar Kabel, 50 cm, rot und blau 501 45
1 PC mit Windows XP/Vista/7
Versuchsaufbau (siehe Skizze)
Das elektrische Filter wird entsprechend der Skizze an das Power-CASSY und das Sensor-CASSY angeschlossen.
Während des Versuchs kann die Art des Filters (RC, RL oder RLC) durch Ausstecken oder Einstecken der Spule (L)
oder des Kondensators (C) variiert werden.
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