Physik Forum

[jkh]

Hallo,

habe mir gerade folgendes angeschaut:

http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis

Im Teil "Zustandekommen der Schwingung" steht, dass zuerst der Kondensator geladen (1), dann über die Spule entladen wird (2) usw.

Meine Fragen nun:

Warum soll denn bei einer Spannungsquelle mit dieser Parallelschaltung zuerst nur Strom den Kondensator laden ohne über die Spule zu fließen? Oder gilt die gegebene Darstellung ohne Spannungsquelle?

[evB]

Man lädt den Kondensator auf, dann trennt man ihn und schließt ihn an eine Spule an.

[jkh]

Ok danke.

Nun wird ja aber im weiteren noch in Parallel- und Reihenschwingkreis unterschieden.
Diese Schwingkreise sind doch aber immer durchgehend an einer Spannungsquelle angeschlossen oder wird hier auch immer getrennt?

[ARRAY]

Nicht ganz .. ich werde mal etwas weiter ausholen

Ein "idealer" Schwingkreis würde sich wie folgt verhalten:
-> man lädt den Kondensator mithilfe einer Spannungsquelle
-> man entfernt die Spannungsquelle und hängt eine Spule an
-> da wir von idealen Bauteilen sprechen baut sich der Kondensator ab und die Spule "lädt" sich auf.
-> anschließend kann sich die Spule, besser gesagt das EM-Feld wieder "abbauen" und den Kondensator aufladen.
= idealer Schwingkreis, da keine Verluste (würde ewig mit Resonanzfrequenz hin- und herschwingen)


Bei den realen Schwingkreisen 'müssen' wir Energie (wenn ich es mal so nennen darf ) hinzufügen, da sonst das System zu schwingen aufhören würde. Hier können wir dem System auch eine Frequenz, in welcher es Schwingen soll aufzwingen (Funktioniert mithilfe der Frequenz der Eingangsspannung)

Der Unterschied zwischen Parallel- und Reihenschwingkreis ist iirc. das sich beim Parallelschwingkreis die Phasenverschiebung Phi von +90 zu -90 bei steigender Frequenz verhält (beim Reihen ist es genau umgekehrt)


Das ist so, da sich die Schaltung in Reihe so verhält:


f=0Hz
Kondensator = Leerlauf, da Unterbrechung
Spule = Kurzschluss, da Frequenz = 0Hz

-> folglich fällt die gesamte Spannung am Kondensator ab: Phi = -90°


f = Resonanzfrequenz
Kondensator und Spule "heben" sich gegenseitig auf, alles fällt am Widerstand ab

-> folglich ist Phi = 0°


f = unendliche Frequenz
Kondensator ist Kurzschluss, da unendliche Frequenz
Spule ist im Leerlauf, da unendliche Frequenz = Unterbrechung

-> Folglich fällt die gesamte Spannung an der Spule ab: Phi = +90°



Ich glaube du kannst dir selber denken wie es beim Parallel aussehen würde. Ich habe leider in der kurzen Zeit kein Diagramm dazu gefunden, aber ich hoffe es war irgendwie einleuchtend das der grobe Unterschied zwischen Parallel und Seriell der ist, das der Verlauf von Phi unterschiedlich ist (daraus resultieren hier einige Effekte ). Natürlich gibt es auch noch wichtige Unterschiede im Spannungs- & Stomverlauf, wenn interesse könnte ich die später auch noch aufzählen


!! Ich gebe keine Garantie auf Richtigkeit



btw. Juhu .. mein erster Beitrag ^^

mfg
ARRAY

[jkh]

Hi,

vielen dank ARRAY.

Also kann die dargestellte Spannungsquelle u.a. auch dem Ausgleich reeler Verluste dienen oder aber auch dem Einstellen einer "Zwangsfrequenz".

Sehe ich das richtig, dass beim Parallelschaltkreis eine eigenständige Schwingung möglich ist, was aber bei der Reihenschaltung nicht der Fall ist?

Zur Resonanz:

Ich habe hier noch einige Probleme den Begriff in dem Zusammenhang zu verstehen. Allgemein ist doch die Resonanz die Überlagerung zweier Schwingungen.

Bei der Parallelschaltung gilt nun das Uc und Ul gleich sind. Um nun einen gleichen Strom Ic und Il zu erreichen müssen die Widerstände Xc und Xl gleich sein. Daher setzt man für die Resonanzfrequenz Xc = Xl , wobei in wiki steht 1/Xc + 1/Xl = 0 . Führt aber zu gleichen Ergebnis.
----> Stromresonanz heisst dies oder?

Bei der Reihenschaltung hingegen ist I konstant. Um gleiche Spannung zu erreichen gilt wieder: Xc = Xl .
-----> Spannungsresonanz?

Allgemein: Kann man sagen Resonanz liegt vor wenn Strom UND Spannung über beide Bauteile gleich groß sind? Resonanz müsste in diesem Fall bedeuten, dass es keine Verschiebung zwischen Strom und Spannung gibt, was bei gleichem Strom und gleicher Spannung über die Bauteile gegeben ist? Die Beträge der Phasenverschiebung durch Spule und Kondensator sind in diesem Fall gleich groß und entgegengesetzt,heben sich also auf. Aus welcher Gleichung kann ich dies genau sehen?


Es sind viele "Fragen/Annahmen". Vielen Dank für die Hilfe.

[ARRAY]

[isi1]

Darf ich noch Beispiele anfügen, ARRAY und jkh?

Man spricht von Phasenresonanz, von Betragsresonanz, von Kreisresonanz und sogar von Widerstandsresonanz. Letztere tritt auf, wenn eine Zusammenschaltung aus Widerständen, Kondensator und Spule für alle Frequenzen ein konstantes und reelles Z = (R+jωL) || (1/(jωC) +R) hat (Bild2).

Parallelresonanz:



Widerstandsresonanz: