Versuch

Langsames Ansteigen eines Stromes

Info

VARIANTE A

Keine Beschreibung

Video ohne Worte zu VARIANTE B (mit einer und mit zwei Spulen) mit Musik von \(\href{https://www.frametraxx.de}{FRAMETRAXX: Gemafreie Musik}\)

VARIANTE B mit einer Spule

Schaltskizze zum Video zu VARIANTE B mit zwei Spulen

VARIANTE B mit zwei Spulen

VARIANTE B mit zwei Spulen und mit zwei Strommessgeräten

VARIANTE A: RL-Kreis. Eine große Induktivität (großer Elektromagnet mit geschlossenem Eisenjoch) ist mit einem Widerstand in Reihe geschaltet. Beim Einschalten eines Gleichstroms verhindert die Selbstinduktion, dass der Strom sofort seinen Endwert erreicht.

VARIANTE B: Das mit einer Spule in Reihe geschaltete Lämpchen leuchtet später auf, als das mit einem Ohm’schen Widerstand in Reihe geschaltete Lämpchen. Werden zwei Spulen in Reihe geschaltet ist der Effekt deutlicher zu beobachten.

Vorbereitungsdauer: 1.0 Tage
Durchführungsdauer: 1 Minuten

Beschreibung

VARIANTE A:
\(I(t)=\frac{U_{0}}{R}\cdot(1-e^{-\frac{R}{L}\cdot t})\)
Experimentell beobachtet man \(\tau\) = 4…5 s
Daraus erhält man für L = 70 H (mit \(\tau\) = L/R = 4 s und \(R_{Spule}= 17,5\,\Omega\)).
Schaltet man die Spulen gegeneinander (=>Verkleinerung von L), dann erreicht der Strom den Endwert wesentlich schneller.
Einstellungen:
\(U_{0}=2\,\text{V}\)
\(U_{0}\) so einstellen, dass I = 1 A (Wechselstrom)

VARIANTE B: Siehe Schaltskizze.
- Spule mit/ohne Kern einsetzen.
- Das Potentiometer R dient bei jedem Versuchsteil zur Anpassung der Helligkeit von Lampe G2, damit sie genauso hell leuchtet wie G1. Sind Stromstärkemessgeräte eingebaut, wird das Potentiometer R so eingestellt, dass durch beide Zweige der Parallelschaltung die gleiche Stromstärke fließt (auf dem Foto I = 0,285 A bei R=21,5 \(\Omega\))
- Mit Kern: G1 leuchtet gegenüber G2 stark verzögert auf.
- Glühlämpchen 6 V und 2,4 W
- Spule 2.5.15 mit n = 1000, ca. 9,5 \(\Omega\)
- Spannung: jeweils anpassen im Bereich von etwa 10 V