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Versuche

Elektromagnetische Anregung


Aufbau:
Man hängt einen Stabmagneten an einer Federwaage in eine Spule. Dabei sollte der Stabmagnet durch sein Eigengewicht die Federwaage etwa zur Hälfte ihres Messbereichs dehnen.
Die Spule wird an den Sinusgenerator (Bereich 1 Hz < f < 10 Hz) angeschlossen. Die angeschlossene Spannung wird am Oszilloskop als Vertikalauslenkung dargestellt. An die Vertikalablenkung wird keine Spannung angelegt.

Beschreibung:
Ist die Spannung am Sinusgenerator Null, so schwingt der Stabmagnet nach einmaliger Auslenkung mit der Eigenfrequenz.
Ist die Spannung am Sinusgenerator ungleich Null, so führt der Stabmagnet erzwungene Schwingungen durch. Erhöht man die Frequenz ganz langsam, so kann man gut die Resonanzstelle finden. Die Phasenverschiebung zwischen Erregerschwingung (=Schwingung des Leuchtpunktes am Oszilloskop) und Resonatorschwingung (=Schwingung des Stabmagneten) kann gut beobachtet werden.

Ergebnis:
Der Stabmagnet führt erzwungene Schwingungen in der Frequenz des Erregers durch. Ist die Erregerfrequenz gleich der Resonanzfrequenz, so ist die Amplitude des Resonators am größten und der Resonator hinkt dem Erreger um den Phasenwinkel von 90° hinterher.