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Aufgabe

Beschreibung von Vorgängen

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

a)Ergänzen Sie in der nebenstehenden Skizze die Felder im Kondensator und in der Spule sinnvoll.

b)Erläutern Sie die Vorgänge im Schwingkreis in den Zeiträumen

•  0  ≤  t  ≤  T/4

•  T/4  ≤ t ≤ T/2

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a) 

b)•  0  ≤  t  ≤  T/4

Der Kondensator entlädt sich über den Spulendraht. Dabei baut sich in der Spule ein Magnetfeld auf. Der Strom durch die Spule beginnt bei Null und baut sich wegen der wirkenden Induktionsspannung langsam auf. Wenn das Magnetfeld voll aufgebaut ist, also der größte Spulenstrom fließt, ist die Spannung an Spule und Kondensator Null.

•  T/4  ≤ t ≤ T/2

Das Magnetfeld der Spule bricht zusammen, wobei wieder eine Induktionsspannung an der Spule entsteht, die den bestehenden Stromfluss aufrecht zu erhalten sucht. Im Gegensatz zur Induktionsspannung, wie sie an einem angeschlossenen Widerstand entsteht (großer Anfangswert und dann Abnahme auf Null), bewirkt nun der Kondensator, dass die Induktionsspannung langsam ansteigt und erst dann den Höchstwert erreicht, wenn das Magnetfeld vollständig abgebaut ist. Solange nämlich Strom fließt, wird der Kondensator immer stärker aufgeladen, und somit steigt seine Spannung an. In der Praxis gilt: Schließlich ist der Kondensator umgekehrt wie zu Beginn aufgeladen. Aufgrund der Energieverluste in der realen Spule steckt im Kondensator nicht mehr so viel elektrische Energie wie zu Beginn der Schwingung.