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| Aufgabe | A) Machen Sie sich mit der Funktionsweise und der Verwendung eines Oszilloskops als Messgerät für Wechselspannungsgrößen vertraut.
1 - legen Sie unterschiedliche Spannungen aus beiden Funktionsgeneratoren (Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn) direkt an die Eingänge des Oszilloskops und beobachten Sie diese bei unterschiedlicher Wahl der Frequenz.
2 - Versuchen Sie, die untersch. Signale manuell zu "triggern".
3 - Welche Unterschiede ergeben sich, wenn Sie den Ausgang des Funktionsgenerators mit einem Widerstand Ihrer Wahl zwischen 10 und 100 Ohm beschalten und ihr Oszilloskop zur Messung der Spannung an diesem Widerstand einsetzen?
4 - Vergleichen Sie die Spannungsanzeige des Funktionsgenerators mit dem Messwert des Oszilloskops. Bei welchem Widerstand erhalten Sie die gleiche Anzeige auf dem Funktionsgenerator, sowie auf dem Oszilloskop?
B) Stecken Sie eine einfache R-C- oder R-L- Reihen- oder Parallelschaltung.
1 - Messen Sie die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung und vergleichen Sie ihr Messergebnis mit dem theoretisch zu erwartenden Wert!
2 - Geben Sie ihr Ergebnis als Real- und Imaginärteil sowie als Zeigerdiagramm an! |
Hey,
Ich muss Montag ein Praktikum in Elektrotechnik machen (ich studiere IT) und habe aber so gut wie keine praktische Erfahrung in dem Bereich. (Lediglich ein wenig aus dem Physik LK ist noch hängen geblieben, das kann ich hier aber nicht gebrauchen...)
Daher hoffe ich hier etwas Vorbereitung für Montag zu erfahren. 
zu A-1: Zwei Funktionsgeneratoren = zwei Geräte?
Stecke ich hier jeweils zwei Kabel (für beide Pole, bzw Ein- und Ausgang) von den Generatoren in das Oszilloskop? Also insgesamt vier? Muss da nicht ein Verbraucher zwischen?
zu A-2: Ich schätze mal das bedeutet, dass ich keinen Knopf für das entsprechende Signal drücken soll, sondern mit Drehknöpfen versuchen soll, die richtigen Signale zu generieren?
zu A-3: Kommt da ein richtiger Widerstand zwischen, oder ist der beim Generator einstellbar?
Zur Messung der Spannung muss ich das Oszilloskop parallel zum Widerstand schalten, richtig?
zu A-4: Hier sehe ich die Antwort ja erst bei der Anwndung. Ist denke ich mal ein sehr großer, oder sehr kleiner Widerstand..?
zu B-1: Wie kann ich mir beide Wellen am Oszilloskop gleichzeitig anzeigen lassen? Wenn ich beide Kurven habe, kann ich ja die Phasenverschiebung daraus ablesen.
zu B-2: Wie kann ich die Spannung und Stromstärke als komplexe Zahl berechnen/darstellen?
Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, wäre mir echt eine Riesenhilfe!
Liebe Grüße
Simon
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> A) Machen Sie sich mit der Funktionsweise und der
> Verwendung eines Oszilloskops als Messgerät für
> Wechselspannungsgrößen vertraut.
> 1 - legen Sie unterschiedliche Spannungen aus beiden
> Funktionsgeneratoren (Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn)
> direkt an die Eingänge des Oszilloskops und beobachten Sie
> diese bei unterschiedlicher Wahl der Frequenz.
> 2 - Versuchen Sie, die untersch. Signale manuell zu
> "triggern".
> 3 - Welche Unterschiede ergeben sich, wenn Sie den
> Ausgang des Funktionsgenerators mit einem Widerstand Ihrer
> Wahl zwischen 10 und 100 Ohm beschalten und ihr
> Oszilloskop zur Messung der Spannung an diesem Widerstand
> einsetzen?
> 4 - Vergleichen Sie die Spannungsanzeige des
> Funktionsgenerators mit dem Messwert des Oszilloskops. Bei
> welchem Widerstand erhalten Sie die gleiche Anzeige auf dem
> Funktionsgenerator, sowie auf dem Oszilloskop?
>
> B) Stecken Sie eine einfache R-C- oder R-L- Reihen- oder
> Parallelschaltung.
> 1 - Messen Sie die Phasenverschiebung zwischen Strom und
> Spannung und vergleichen Sie ihr Messergebnis mit dem
> theoretisch zu erwartenden Wert!
> 2 - Geben Sie ihr Ergebnis als Real- und Imaginärteil
> sowie als Zeigerdiagramm an!
> Hey,
>
> Ich muss Montag ein Praktikum in Elektrotechnik machen (ich
> studiere IT) und habe aber so gut wie keine praktische
> Erfahrung in dem Bereich. (Lediglich ein wenig aus dem
> Physik LK ist noch hängen geblieben, das kann ich hier
> aber nicht gebrauchen...)
> Daher hoffe ich hier etwas Vorbereitung für Montag zu
> erfahren.
>
> zu A-1: Zwei Funktionsgeneratoren = zwei Geräte?
> Stecke ich hier jeweils zwei Kabel (für beide Pole, bzw
> Ein- und Ausgang) von den Generatoren in das Oszilloskop?
> Also insgesamt vier? Muss da nicht ein Verbraucher
> zwischen?
Hallo,
es müssen nicht zwangsläufig zwei Geräte sein, es kann auch ein Generator mit zwei Ausgängen sein..
Verbunden wird meistens mit einem Koaxial/BNC-Kabel. Also ein Kabel pro Kanal
>
> zu A-2: Ich schätze mal das bedeutet, dass ich keinen
> Knopf für das entsprechende Signal drücken soll, sondern
> mit Drehknöpfen versuchen soll, die richtigen Signale zu
> generieren?
Beim Triggern geht es nicht darum die Signale zu generieren, sondern diese mit dem Oszilloskop "einzufangen". Periodische Signale können so "fest" dargestellt werden. Im Netz gibt es denke ich genug Beispiele dazu.
Für den Trigger wählt man den zu triggernden Kanal aus, dann die Triggerart (bspw. fallende Flanke) und das Triggerlevel.
>
> zu A-3: Kommt da ein richtiger Widerstand zwischen, oder
> ist der beim Generator einstellbar?
Da scheint ein richtiger Widerstand hinzukommen. Für den Generator dürften 10 Ohm schon eine gewisse Last darstellen, bei der er wahrscheinlich mit der Spannung ein wenig zusammenbricht. Ausgelegt sind diese nicht für höhere Ströme.
weiteres Stichwort: Innenwiderstände (z.B. 50 Ohm)
> Zur Messung der Spannung muss ich das Oszilloskop parallel
> zum Widerstand schalten, richtig?
genau
>
> zu A-4: Hier sehe ich die Antwort ja erst bei der Anwndung.
> Ist denke ich mal ein sehr großer, oder sehr kleiner
> Widerstand..?
Bei einem sehr großen Widerstand wirst du wohl eher die Spannung messen, die auch eingestellt ist.
>
> zu B-1: Wie kann ich mir beide Wellen am Oszilloskop
> gleichzeitig anzeigen lassen? Wenn ich beide Kurven habe,
> kann ich ja die Phasenverschiebung daraus ablesen.
es gibt oszilloskope mit 2-4 Kanälen, also kein Problem. Denke daran, dass beim Widerstand gilt: U~I, da du den Strom ja nicht direkt wirst messen können.
>
> zu B-2: Wie kann ich die Spannung und Stromstärke als
> komplexe Zahl berechnen/darstellen?
hier interessiert nur das Argument von [mm] \underline{Z}=R+j\omega [/mm] L
>
>
> Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, wäre mir echt eine
> Riesenhilfe!
>
> Liebe Grüße
> Simon
Gruß, tee
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> Denke daran, dass beim Widerstand gilt: U~I, da du den
> Strom ja nicht direkt wirst messen können.
Also muss ich die Stromstärke mittels Ohm'schen Gesetzes berechnen? Baue ich dafür einen Widerstand ein und messe daran den Spannungsabfall oder wie geht das?
> hier interessiert nur das Argument von
> [mm]\underline{Z}=R+j\omega[/mm] L
Also bedeutet das: Phasenverschiebung = [mm] \underline{Z} [/mm]
und Re = R , Im = [mm] \omega [/mm] L ?
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> > Denke daran, dass beim Widerstand gilt: U~I, da du den
> > Strom ja nicht direkt wirst messen können.
> Also muss ich die Stromstärke mittels Ohm'schen Gesetzes
> berechnen? Baue ich dafür einen Widerstand ein und messe
> daran den Spannungsabfall oder wie geht das?
>
hallo,
das bezieht sich auf eine R-L bzw. R-C-Reihenschaltung. Deren angelegte Spannung kannst du ja direkt messen, und falls keine Stromwandler da sind, nimmt man den Spannungsabfall über dem Widerstand für die Bestimmung der Phase.
> > hier interessiert nur das Argument von
> > [mm]\underline{Z}=R+j\omega[/mm] L
> Also bedeutet das: Phasenverschiebung = [mm]\underline{Z}[/mm]
> und Re = R , Im = [mm]\omega[/mm] L ?
Das Argument einer komplexen Zahl [mm] \underline{Z}=R+j\omega\cdotL [/mm] berechnet man wie?
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> hallo,
> das bezieht sich auf eine R-L bzw. R-C-Reihenschaltung.
> Deren angelegte Spannung kannst du ja direkt messen, und
> falls keine Stromwandler da sind, nimmt man den
> Spannungsabfall über dem Widerstand für die Bestimmung
> der Phase.
Kann ich die Phasenverschiebung nicht am Bildschirm ablesen? Irgendwie habe ich überhaupt keine Vorstellung davon, wie das gehen soll...
> Das Argument einer komplexen Zahl
> [mm]\underline{Z}=R+j\omega L[/mm] berechnet man wie?
Achso, also phi = arctan( [mm] \bruch{\omega L}{R} [/mm] ) ? Aber das wäre ja die Verschiebung als Winkel, und nicht als Real- und Imaginärteil...
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| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:23 Fr 27.06.2014 | | Autor: | chrisno |
Aufgabenteile:
B) Stecken Sie eine einfache R-C- oder R-L- Reihen- oder Parallelschaltung.
1 - Messen Sie die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung und vergleichen Sie ihr Messergebnis mit dem theoretisch zu erwartenden Wert!
2 - Geben Sie ihr Ergebnis als Real- und Imaginärteil sowie als Zeigerdiagramm an!
> ...
> Kann ich die Phasenverschiebung nicht am Bildschirm
> ablesen? Irgendwie habe ich überhaupt keine Vorstellung
> davon, wie das gehen soll...
In Aufgabe B) 1 musst Du die Phasenverschiebung am Bildschirm ablesen. Dazu musst Du Strom und Spannung gleichzeitig auf den Bildschirm bringen, also jeweils einen Kanal dafür verwenden.
Beide Signale haben die gleiche Periode. Eine Periode entspricht einem Winkel [mm] $2\pi$. [/mm] Du muss also ablesen, um welchen Anteil einer Periode die beiden Signale gegeneinander verschoben sind.
> Aber das wäre ja die Verschiebung als Winkel, und nicht als Real- und Imaginärteil...
Du hast den Winkel. Du hast die Amplitude der Spannung. Du hast die Amplitude des Stroms. Nun musst Du ein Beispiel angeben, wie so eine Situation durch komplexe Zahlen beschrieben wird. Dann lassen sich die Details klären.
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> In Aufgabe B) 1 musst Du die Phasenverschiebung am
> Bildschirm ablesen. Dazu musst Du Strom und Spannung
> gleichzeitig auf den Bildschirm bringen, also jeweils einen
> Kanal dafür verwenden.
Aber wie bringe ich den Strom auf den Schirm? Kann das Oszilloskop nicht nur die Spannung messen?
> Du hast den Winkel. Du hast die Amplitude der Spannung. Du
> hast die Amplitude des Stroms. Nun musst Du ein Beispiel
> angeben, wie so eine Situation durch komplexe Zahlen
> beschrieben wird. Dann lassen sich die Details klären.
Hm bei einer Sinuswelle gelten ja die Formeln
i(t) = î cos( [mm] \omega [/mm] t + [mm] \alpha_{i} [/mm] )
u(t) = û cos( [mm] \omega [/mm] t + [mm] \alpha_{u} [/mm] ) .
Der Realteil einer kompl. Zahl r ist r*cos( [mm] \alpha [/mm] ), also wären die rechten Seiten der Formeln oben die Realteile von Strom und Spannung und der Imaginärteil = 0 ?
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:50 Fr 27.06.2014 | | Autor: | chrisno |
> > In Aufgabe B) 1 musst Du die Phasenverschiebung am
> > Bildschirm ablesen. Dazu musst Du Strom und Spannung
> > gleichzeitig auf den Bildschirm bringen, also jeweils einen
> > Kanal dafür verwenden.
> Aber wie bringe ich den Strom auf den Schirm? Kann das
> Oszilloskop nicht nur die Spannung messen?
Du hast den Widerstand.
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> > Du hast den Winkel. Du hast die Amplitude der Spannung. Du
> > hast die Amplitude des Stroms. Nun musst Du ein Beispiel
> > angeben, wie so eine Situation durch komplexe Zahlen
> > beschrieben wird. Dann lassen sich die Details klären.
> Hm bei einer Sinuswelle gelten ja die Formeln
> i(t) = î cos( [mm]\omega[/mm] t + [mm]\alpha_{i}[/mm] )
> u(t) = û cos( [mm]\omega[/mm] t + [mm]\alpha_{u}[/mm] ) .
> Der Realteil einer kompl. Zahl r ist r*cos( [mm]\alpha[/mm] ), also
> wären die rechten Seiten der Formeln oben die Realteile
> von Strom und Spannung und der Imaginärteil = 0 ?
Da musst Du Dir etwas erarbeiten. Das ist mir zu viel. Daher nur ein Link:
http://de.wikipedia.org/wiki/Komplexe_Wechselstromrechnung
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