Physik compact, Basiswissen 7, Schulbuch

97 18.1 Erzeugung elektromagnetischer Schwingungen LC-Schwingkreis (LC circuit) A1 Wiederhole das Induktionsgesetz und die Lenz´- sche Regel! Ein LC-Schwingkreis besteht aus einer Spule (Indukti- vität L ) und einem Kondensator (Kapazität C ), die in einem Kreis geschaltet sind: Der Kondensator wird durch eine Spannungsquelle aufgeladen, die Spannungsquelle wird anschließend vom Kondensator getrennt: Der Stromkreis zwischen Spule und Kondensator wird geschlossen, der Kondensator entlädt sich und baut in der Spule ein Magnetfeld auf: 18.1.2 Ist der Kondensator weitgehend entladen, bricht das Magnetfeld in der Spule zusammen. Auf Grund der daraus entstehenden Induktionsspannung fließt ein Induktionsstrom, der der Abnahme des Stromes ent- gegenwirkt, der Strom fließt mit gleicher Orientierung weiter und lädt den Kondensator entgegengesetzt gepolt auf: Dieses wechselseitige Entladen und Laden des Kon- densators wiederholt sich so lange, bis durch innere Reibung (Ohm´scher Widerstand der Drähte) und Ab- strahlung von Energie (in Form von elektromagneti- schen Wellen) der Strom praktisch auf null gesunken ist. Den eigentlichen Schwingungszustand des Schwing- kreises können wir uns so vorstellen, dass Ladungen zwischen den Kondensatorseiten hin und her pen- deln. Der dabei auftretende Strom wechselt perio- disch die Richtung (Wechselstrom). Wir können den Schwingungszustand aber auch so verstehen, dass Energie periodisch zwischen dem elektrischen Feld des Kondensators und demMagnet­ feld der Spule wechselt (vgl. Federpendel). A2 Wiederhole die Kirchhoff´schen Regeln für Netz- werke! A3 Wiederhole die Zusammenhänge zwischen Strom und Spannung am Kondensator und an der Spule im Wechselstromkreis (Wechselstromwiderstände – Kap. 15)! I L C E Der Kondensator wird durch die Batterie geladen. + + – – Abb. 97.1 LC-Schwingkreis L C E Der Kondensator ist auf- geladen und wird von der Batterie getrennt. + – + – + – + – + – + – + – + – Abb. 97.2 Der Kondensator ist aufgeladen. L C E B Der Kondensator entlädt sich und ... … baut in der Spule ein Magnetfeld auf. I + – + – + – + – + – + – Abb. 97.3 Der Kondensator entlädt sich über die Spule. L C E B Ist der Kondensator weit- gehend entladen, so … … bricht das Magnet- feld zusammen. I + – + – Abb. 97.4 Der Entladestrom des Kondensators baut in der Spule ein Magnetfeld auf. L C E B … der Induktions- strom lädt den Kondensator auf. Das zusammen- brechende Magnet- feld induziert eine Spannung und ... I I + – + – Abb. 97.5 Das zusammenbrechende Magnetfeld verursacht in der Spule einen Induktionsstrom. L C E Der Kondensator ist mit entgegengesetzter Pol- ung aufgeladen und … … entlädt sich an- schließend wieder über die Spule. + – + – + – + – + – + – + – + – Abb. 97.6 Der Induktionsstrom lädt den Kondensator mit entgegengesetzter Polung auf. BW7/K15 BW7/K15 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv