Platter Christian 4 AEL 01.10.2014
Laborübung 1 RCL – Phasenverschiebung [Elektronik] Aufgabenstellung: Das in dieser Laborübung behandelte Thema ist die Phasenverschiebung am Widerstand, Spule und Kondensator. Für die unten angegebenen Bauteile soll bei verschiedenen Frequenzen jeweils die Stromstärke i(t) und die Spannung u(t) gemessen werden. Für die Strommessung wird ein Shunt Widerstand (in unserem Fall ein Potentiometer) RS = 1Ω verwendet.
Schaltung:
Werte: • R = 270 Ω • C = 100µF • L = 27mH
Durchführung: CH1: Spannung - gelb CH2: Strom - blau 1) Widerstand Phasenverschiebung: 0°
2) Kondensator: Phasenverschiebung: -90° 1
Platter Christian 4 AEL 01.10.2014
2) Kondensator Phasenverschiebung: -90°
3) Spule: Phasenverschiebung: +90°
4) Impedanz (Kondensator + Widerstand Phasenverschiebung: -90° < ϕ < 0°
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5) Impedanz (Spule + Widerstand) Phasenverschiebung: 0° < ϕ < 90°
Fazit: Die Spannung über RCL kann man mit dieser Schaltung nicht genau messen, da der Frequenzgenerator nicht genügend Strom für die kleine Last liefert. Die abfallende Spannung über dem Shuntwiderstand führt ebenfalls zu ein verfälschtes Ergebnis, da diese mitgemessen wird. Es gibt zwei Möglichkeiten, dem realen Wert näher zu kommen.
Frequenz erhöhen (Spule) / vermindern (Kondensator), damit XL/XC größer wird und der Shuntwiderstand weniger ins Gewicht fällt. 2. Subtraktion der Spannung über dem Shuntwiderstand (CH2 - blau) von der Gesamtspannung (CH1 - gelb) mit Hilfe der Math Funktion (rot).
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