4. Klasse Elektronik / Elektrotechnik Unterlage der TFO „Oskar von Miller“ – Meran
Egger Stefan 4BEL
LU03 - Reihenschaltung aus L – C – R
Aufgabenstellung: In dieser Laborübung wird das Thema Phasenverschiebung behandelt. Dabei soll eine Serienschaltung von Spule L, Kondensator C und Widerstand aufgebaut werden. Im ersten Teil der Laborübung werden Strom bzw. Spannung über verschiedene Messungen ermittelt. Im zweiten Teil der Laborübung wird die jeweils zugehörige Phasenlage rechnerisch und graphisch ermittelt. Im dritten Teil der Laborübung soll die Schaltung mit Hilfe des Programms LTSPICE simuliert werden.
Aufbau:
Werte: L = 15mH C = 330nF R = 330 Ω f = 500 Hz V=5V
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Durchführung: Teil1 :
Gemessen Werte : Ueff = 5 V UReff = 1,367 V UL = 5,01V UC = 0,323 V Messung zwischen U und UR Spannung
Messung der Phasenverschiebung
Gelb: Angelegte Spannung Blau: Spannung des Widerstandes
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Berechnung von I: w = 2 * π * F = 1000 π X L = jwL = j * 1000 π * 15 mH = j 15 π Ω X C = 1 / ( jwC ) = -j * 1 / ( wC ) = -j 964,58 Ω R = 330 Ω Z = 330 Ω + j 15 π Ω - j 964,58 Ω = 330 Ω - j 917,46 I = U / Z = 10V / 330 Ω - j 917,46 = 0,010256 * e j * 70,2 °
Zeigerdiagramm Nr 1:
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Teil 2:
Umrechnung der gemessenen Phasenverschiebung in Grad: U = UL + UC + UR T = 2ms ∆t = 388µs = 0,388 ms
Phasenverschiebung = T/360° = ∆t / Phase → Phase = 0,388 ms * 360° / 2ms = 69,84 °
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Teil 3:
Legende: Violett: Die gesamte Spannung Grün: Ist die Spannung am Widerstand Dunkelblau: Ist die Spannung am Kondensator Rot: Ist die Spannung an der Spule Hellblau: Ist der Strom
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Fazit: Durch den Vergleich des Zeigerdiagrammes aus Aufgabe 2 mit dem Liniendiagramm erkennt man das Phasen und Beträge übereinstimmen aus dem Liniendiagramm mit denen aus dem Zeigerdiagramm übereinstimmen.
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