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Versuche

Doppelweggleichrichtung

Das Ziel des Versuchs

Mit diesem Versuch soll gezeigt werden, dass mit einer Kombination von vier Dioden (Brückengleichrichter) eine Wechselspannung in eine pulsierende Gleichspannung gewandelt werden kann.

Aufbau für niederfrequente Spannungen

Abb. 1 Versuchsaufbau zur Doppelweggleichrichtung einer niederfrequenten Wechselspannung

Besonders augenfällig kann die Gleichrichterwirkung der Diodenschaltung gezeigt werden, wenn man die niederfrequente Wechselspannung eines Sinusgenerators verwendet, dessen Frequenz so gering ist, dass Gleichspannungsmessinstrumente mit ihrem Zeiger der Spannungsänderung noch folgen können.

Abb. 2 Schaltskizze zur Doppelweggleichrichtung

Verwendet man anstelle von Siliziumdioden vier Leuchtdioden, so kann man am Aufleuchten der Dioden sogar sehen, welche gerade in Durchlassrichtung gepolt sind. Jedoch fällt an diesen mehr Spannung ab als an den einfachen Dioden. Über dem Widerstand wird also eine etwas geringere Spannung abgegriffen.

Beobachtung für niederferquente Spannungen

Aufbau für hochfrequente Spannungen

Abb. 3 Versuchsaufbau zur Doppelweggleichrichtung einer hochfrequenten Wechselspannung

Bei höheren Frequenzen der sinusförmigen Wechselspannung verwendet man zur Darstellung der Generator- und der pulsierenden Gleichspannung ein Oszilloskop. Am analogen Messgerät kann man bei erhöhen der Frequenz beobachten, wie es aufgrund seiner Trägheit immer schlechter der Spannung folgen kann und schließlich in der Mitte stehen bleibt.

Beobachtung für hochfrequente Spannungen und Erklärung

Abb. 4 Aufbau und Oszilloskopbilder der Schaltung mit vier Dioden zur Doppelweggleichrichtung

Durch den Brückengleichrichter wird die sinusförmige Wechselspannung effektiver in eine pulsierende Gleichspannung umgewandelt als bei der Einweggleichrichtung. Bei der Doppelweggleichrichtung fließt während beider Halbperioden ein pulsierender Gleichstrom durch den Widerstand.

Hinweise

Die Schaltung stimmt mit den oben skizzierten Schaltungen überein. Nur die Position des Widerstandes wurde verändert.

Ist die Diode grün, so leitet sie. Ist sie rot, so sperrt sie.

Anwendung

Solche Gleichrichterschaltungen sind z.B. in Schütteltaschenlampen verbaut, da Leuchtdioden eine Gleichspannung benötigen, durch das Schütteln der Lampe aber über Induktion eine Spannung mit wechselnder Polung erzeugt wird.