Experimente zur Untersuchung des Verhaltens von Spule und Kondensator im Wechselstromkreis - Experimente zur Untersuchung

Experimente zur Untersuchung des Verhaltens von Spule und Kondensator im Wechselstromkreis

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

11. | 12. | 13. Klasse

10 Unterrichtsstunden

17.08.2017

digitaler Beitrag

Beschreibung

E-Loks fahren mit Wechselstrom. Wichtige Baugruppen einer E-Lok sind Antriebsmotor, Transformatoren und Steuerungseinrichtungen. Diese Bauteile enthalten Spulen und Kondensatoren, die sich beim Betrieb mit Wechselstrom anders verhalten als bei Gleichstrom. In Experimenten untersuchen Ihre Schüler dieses unterschiedliche Verhalten. E-Loks fahren mit Wechselstrom. Wichtige Baugruppen einer E-Lok sind Antriebsmotor, Transformatoren und Steuerungseinrichtungen. Diese Bauteile enthalten Spulen und Kondensatoren, die sich beim Betrieb mit Wechselstrom anders verhalten als bei Gleich-strom. In Experimenten untersuchen Ihre Schüler dieses unterschiedliche Verhalten.
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Kompetenzen

Klasse:10–12
Dauer:10 Stunden
Ihr Plus:
  • viele interessante Schüler- und Lehrerexperimente
  • verschiedene Varianten zum Nachweis der Phasenverschiebung zwischen Spannung und Stromstärke
  • Erkennen der Bedeutung des induktiven und kapazitiven Widerstands in der Praxis
Inhalt:
  • Effektivwerte von Spannung und Strom im Wechselstromkreis
  • Experimente zur Untersuchung des unterschiedlichen Verhaltens von Spulen und Kondensatoren bei Gleich- und Wechselstrom
  • Erklärung des Verhaltens von Spule und Kondensator in einem Wechselstromkreis
  • Experimente zur Ermittlung der Abhängigkeit des induktiven und des kapazitiven Widerstands von Induktivität, Kapazität und Frequenz
  • Experimente zur Phasenverschiebung
  • Beispiele für Anwendungen von Spulen und Kondensatoren im Wechselstromkreis: Frequenzweichen für Mehrwegelautsprecherboxen, Kondensatormotor, Phasenschieber, Drosselspule
  • Unterscheiden zwischen Wirk- und Blindleistung

Inhaltsangabe

M 1 AbWechselstrom – frischen Sie Ihr Wissen auf!
M 2 LVEffektivwert der Spannung im Wechselstromkreis
V: 10 minD: 15 min
  • Netzgerät, 0 bis 20 V Gleich- und Wechselspannung
  • Glühlampe mit Fassung, 6 V, 3 W
  • Oszilloskop
M 3 SV/LVVerhalten von Ohm’schen Widerstand, Spule und Kondensator bei Gleich- und Wechselspannung
V: 5 minD: 15 min
  • Netzgerät, 0 bis 20 V Gleich- und Wechselspannung
  • Festwiderstand, 10 Ω
  • Spule, 1 500 Wdg.
  • U-Kern, geblättert
  • I-Kern, geblättert
  • Glühlampe, 6 V, 3 W
  • Kondensator, 100 µF
M 4 LVPhasenbeziehungen im Wechselstromkreis/Variante 1
V: 10 minD: 20 min
  • Funktionsgenerator 0,2 Hz bis 10 kHz
  • Festwiderstand, 100 Ω
  • Spannungsmesser mit Nullpunktmittellage, 3 V
  • Stromstärkemesser mit Nullpunktmittellage, 1 µA
  • Kondensator, 2200 µF
  • 2 Spulen, 1200 Wdg.
  • U-Kern, geblättert
  • I-Kern, geblättert
  • Schalter
M 5 LVPhasenbeziehungen im Wechselstromkreis/Variante 2
V: 10 minD: 25 min
  • Funktionsgenerator, 0,2 Hz bis 10 kHz
  • 2 Festwiderstände, 100 Ω
  • Kondensator, 1 µF
  • 2 Spulen, 1200 Wdg.
  • U-Kern, geblättert
  • I-Kern, geblättert
  • Zweikanaloszilloskop
M 6 SV/LVPhasenbeziehungen im Wechselstromkreis/Variante 3
V: 10 minD: 10 min
  • Funktionsgenerator, 0,2 Hz bis 10 kHz
  • 2 Festwiderstände, 100 Ω
  • Kondensator, 2200 µF
  • 2 LEDs
  • 2 Spulen, 1200 Wdg.
  • U-Kern, geblättert
  • I-Kern, geblättert
  • Schalter

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