Mittwoch, 18. März 2020

Abendgruß

Als die Sonne unterging entstand ein schön gefärbter Himmel. Vom Balkon aus konnte ich über Wilhelmshöhe blicken (Christuskirche ist im Bild), am Horizont der Habichtswald und die Venus stand hoch am Himmel.

Hoffentlich müssen wir uns nicht doch nur  auf Balkonblicke beschränken und können weiter rausgehen...

In der Schweiz brechen die Internetverbindungen zusammen, weil alle Filme gucken wollen...und  was in Italien los ist, habt ihr bestimmt selbst gemerkt.

Ein Virus, noch nicht mal was Lebendiges, beherrscht diesen Planeten. Alles was ihr jetzt erlebt, steht später mal in den Geschichtsbüchern...Ich bin aber zuversichtlich, dass ihr die auch lesen könnt.
Nehmt die Maßnahmen ernst!

Erst spät am Nachmittag wurde entschieden, dass die Abiturprüfungen in Hessen stattfinden...das lässt die Ausgangssperre für die nächsten zwei Wochen unwahrscheinlich erscheinen.

Da freut man sich erst Mal drüber...aber eigentlich, wäre es nicht besser???



Wechselstromtechnik: Teil 3 Impedanzen: Zusammenfassung


Wechselstromtechnik: Teil 3 Impedanzen: Zusammenfassung












Zuerst noch die wichtige Erkenntnis des letzten Posts.

Ich übernehme den Kondensator-Text...dann seht ihr die Ähnlichkeit und die Unterschiede:

Liegt eine Kondensator Spule an Wechselspannung an, so sind Spannungsverlauf und Stromstärke nicht mehr in Phase!
 Ist außer dem Kondensator der Spule nichts anderes mehr im Stromkreis, beträgt die Phasenverschiebung 90° oder eine Viertel Periode! 
Dabei erreicht die Stromstärke vor der Spannung Spannung vor der Stromstärke ihr Maximum.

Am C geht I vor U ins Maximum: Erst muss ein Strom fließen, damit eine Spannung entsteht.

An L geht U vor I ins Maximum: Die Stromstärke folgt wegen der Selbstinduktion verzögert der Spannungsänderung. 

An R (ohmscher Widerstand) sind U und I gleichphasig und proportional zueinander. 


Seht euch jetzt noch einmal die Animationen in leifiphysik an:

Die für den ohmschen Widerstand und den Kondensator kennt ihr schon.
Jetzt geht mal weiter nach unten und schaut auf die Animation für die Spule und achtet auf die Lage der beiden Zeiger für die U(t) und die I(t) - Kurve. 

Ohmscher Widerstand: Beide Zeiger liegen aufeinander und drehen sich gemeinsam >>> gleichphasig

Kondensator: Der Zeiger für I läuft vor dem Zeiger für U her >>> I vor U

Spule: Der Zeiger für U läuft vor dem Zeiger für I her >>> U vor I

Zum Link:

leifi Animationen Spule: hier klicken 

Denkt daran: Die Herleitungen bei leifi auf der linken Seite entsprechen denen, die ich euch in den Videos erklärt habe. Die braucht ihr euch bei leifi nicht anzusehen. 

Anregung:

In euren Lautsprecherboxen sind Frequenzweichen für hohe und tiefe Töne. Die arbeiten mit Spule und Kondensator...könnt ihr euch vorstellen, wie?

Zwei -Wege-Frequenzweiche, conrad

Und wieso ist es gut, dass das menschliche Gehör Phasen von Schallwellen nicht erkennen kann?

Mehr dazu, und eine kleine Rechenaufgabe im nächsten Post...

Wechselstromtechnik: Teil 3 Impedanzen >> Spule, Herleitung der Formel

Herleitung der Formel für den Wechselstromwiderstand der Spule:

Das Prinzip ist wieder wie beim Kondensator:

Wir gehen von der Sinus-Formel für U(t) aus und suchen einen Zusammenhang zwischen U und I.
Den erhalten wir über die Selbstinduktion. Dort kommt aber die zeitliche Ableitung von I vor. Um die "Wegzukriegen" müssen wir integrieren...

Für das Abi müsst ihr das nicht können. Aber ihr lernt, wo die Formel R = ω*L herkommt. Ihr festigt euren Umgang mit Integralaufgaben in der Physik und im zweiten Video können wir wichtige Folgerungen entnehmen, die ihr dann für das spätere Verständnis braucht.

Also versucht diese Rechnung, die ich euch jetzt erkläre, nachzuvollziehen. Schreibt sie mal selbst auf bzw. mit. Das Schöne: Ihr könnt mich jederzeit anhalten....

Ich muss den Film aufteilen, denn ich kann nur 100 MB auf einmal hochladen. Eine gute Gelegenheit für Mathematiker nach dem ersten Teil Beruhigungstabletten zu holen....😅



und nun gleich weiter....(ich hoffe, die Pillen wirken...😁)


Und nun das zweite Video mit den beiden Folgerungen:

1) Die Formel für den induktiven Widerstand
2) Die Phasenverschiebung zwischen U und I an der Spule


Damit haben wir jetzt die beiden Donnerstagsstunden gefüllt und sind beim Freitag.
Ich poste trotzdem weiter, denn wer weiß was kommt...und für die Freitagsstunden möchte ich Experimente vorführen...das erfordert viel Zeit, da kommen die Posts in größeren Abständen.

Aber ein Post kommt noch heute, die Zusammenfassung und der Überblick über Spule und Kondensator.

Bleibt gesund!
😷

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