Wechselstromkreis-Labor
Dieses Labor lässt Sie Widerstände, Kondensatoren und Spulen zu Wechselstromkreisen zusammensetzen und beobachten, wie die Spannungs- und Stromverläufe reagieren. Da die Phasenbeziehung zwischen beiden direkt ins Diagramm gezeichnet wird, wird die abstrakte Vorstellung von vor- oder nacheilendem Strom zu etwas Sichtbarem.
So benutzt du diese Simulation
- Bauen Sie Reihen- und Parallelkombinationen aus R, L und C
- Fahren Sie die Frequenz der Versorgung durch
- Stellen Sie jeden Bauteilwert unabhängig ein
Worauf du achten solltest
- Der kapazitive Blindwiderstand sinkt mit steigender Frequenz, der induktive steigt
- Der Strom erreicht sein Maximum bei der Resonanzfrequenz, wo sich die beiden Blindwiderstände aufheben
- Die Phasenverschiebung wechselt das Vorzeichen, wenn man durch die Resonanz hindurchstimmt
Die Physik dahinter
Ein Widerstand hält Strom und Spannung in Phase. Ein Kondensator lässt den Strom der Spannung um 90° vorauseilen, mit dem Blindwiderstand X_C = 1/(2πfC); eine Spule lässt ihn um 90° nacheilen, mit X_L = 2πfL. Zusammen ergibt sich die Impedanz Z = √(R² + (X_L − X_C)²), und wenn X_L gleich X_C ist, befindet sich der Kreis in Resonanz und Z sinkt auf R allein.