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Versuch 5. Wechselspannung

Ziele des Versuchs

Kennenlernen von

  • Sinusgrößen, Wirk-, Blind-, Scheinwiderstand, Zeigerdiagramme
  • Verhalten einer RC- und RL- Reihenschaltung mit unterschiedlichen passiven Bauteilen bei konstanter Frequenz
  • Tiefpass (Verhalten von RC-Schaltung bei unterschiedlichen Frequenzen)
  • RLC-Reihenschwingkreis: Spannung über Widerstand und Impedanzen bei unterschiedlichen Frequenzen

Anwenden von

  • Spannungsanalyse im Zeitbereich mit Simulationsprogramm

Vorbereitung und Umsetzung des Labors

im ILIAS-Kurs

  • Arbeiten Sie die Ersten Schritte in Tina TI durch.
  • Die Übung wird am Freitag um 07:00 in ILIAS unter „Versuch 4-6“ einsehbar sein.
    • Bitte bearbeiten Sie diesen Versuch nach den darin eingegebenen Vorgaben.
    • Auch der Abgabezeitpunkt ist dort beschrieben, jeweils als eine Abgabe für eine Zweier-Gruppe.
  • Am Freitag zwischen 10:00 und 13:00 wird es kurzfristige Termine geben, um Ihren Fortschritt zu prüfen.

Vorbereitung für die mündliche Kurzprüfung

Bei der mündlichen Prüfung wird stichprobenartig geprüft, dass Sie mit dem Programm Tina TI und Ihrer Simulation umgehen können. Aus diesem Grund sollen beide Gruppenpartner zu dem Zeitpunkt die Simulation geöffnet haben.

Abb. 1: Vereinfachte Darstellung einer Antenne

Zu diesem Versuch sollten Sie

  1. Ihre Simulation anwenden und erklären können.
  2. folgende Konzepte anwenden und erklären können:
    1. Zeigerdarstellung
      1. von harmonischen Signalen
      2. von Impedanzgrößen
    2. komplexe Impedanzoperatoren (z.B. $j \cdot X_L$)
    3. Grenzfrequenz
    4. Reihenschwingkreis
      1. verschiedene Spannungen $U_R$, $U_C$, $U_L$ für $f\rightarrow 0$ und $f\rightarrow \infty$
      2. grafische und rechnerische Ermittlung der komplexen Impedanz $\underline{Z}$ der Schaltung
      3. Verhalten von $\underline{Z}$ bei unterschiedlichen Frequenzen
      4. Begriffserklärung, Verhalten und Berechnung der Resonanzfrequenz
    5. Zusammenhang zwischen Schwingkreis und Antenne (siehe Abbildung 1)
  3. die Schaltung betrachten, wenn statt der Spannung über dem Widerstand $U_R$, die Ausgangsspannung über den Kondensator $U_C$ gemessen wird.
    1. Wie heißt diese Schaltung?
    2. Wofür wird sie eingesetzt?
    3. Welche Ausgangsspannung ergibt sich für $f\rightarrow 0$ und $f\rightarrow \infty$?