Diese Simulation zeigt einen einfachen Stromkreis, der aus einer Wechselspannungsquelle und – je nach aktiviertem Optionsfeld – einem reinen OHMschen Widerstand, einem Kondensator oder einer idealen Induktionsspule (ohne OHMschen Widerstand) besteht. Zusätzlich sind Messgeräte für Spannung \(U\) und Stromstärke \(I\) vorhanden.
Unterhalb der Schaltskizze sieht man links ein Zeigerdiagramm: Aus der Position der beiden Zeiger (blau für die Spannung, rot für die Stromstärke) kann man jeweils die Schwingungsphase ablesen. Die Projektion eines Zeigers auf die senkrechte Achse ergibt den momentanen Wert von \(U\) bzw. \(I\). Rechts unten wird in einem \(t\)-\(U\)- bzw. \(t\)-\(I\)-Diagramm die Zeitabhängigkeit von Spannung und Stromstärke dargestellt.
Der Schaltknopf "Zurück" bringt den Stromkreis in den Anfangszustand. Mit dem anderen Schaltknopf kann man die Simulation starten, unterbrechen und wieder fortsetzen. Die Option "Zeitlupe" bewirkt eine Verlangsamung um den Faktor 10.
In den Eingabefeldern kann man die voreingestellten Werte für Frequenz, maximale Spannung sowie Widerstand, Kapazität (des Kondensators) oder Induktivität (der Spule) abändern ("Enter"-Taste nicht vergessen!). Links unten zeigt das Programm den maximalen Wert der Stromstärke an.
Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Animation auf LEIFIphysik zu nutzen.
Aufgabe
Präge dir die gegenseitige Phasenlage von Strom und Spannung bei den drei Elementen gut ein (wer eilt vor, wer hinkt nach?).
Stelle bei dem jeweils ausgewählten Element verschiedene Frequenzen ein und merke dir, wie sich dabei der Maximalwert des Stromes (bei fester Spannungsamplitude) verändert.