URM: LC-Schwingkreis mit Cassy
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LC-Schwingkreis mit Cassy CASSY = ComputerAssited Science SYstem, Markenname von Leybold

Messung von Spannung und Stromstärke im elektrischen Schwingkreis (L-C-Parallelkreis)

Messung mit Mobile-Cassy-2

Spannung am Kondensator und die Stromstärke in einem LC-Schwingkreis werden mit dem Interface Mobile-Cassy-2 erfasst.

LC-Schwingkreis 2-kanalig mit Mobile-Cassy-2
Die Kondensatoren, hier zwischen den Krokodilklemmen befestigt, haben Kapazitäten von 1 µF .. 10 µF.
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Differenzmessung zur Ermittlung der Periodendauer. Hier: T = 11,59/5 ms = 2,318 ms und f = 432 Hz.
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Kondensator 1 µF

Spannung am Kondensator und die Stromstärke in einem LC-Schwingkreis werden mit dem Interface Mobile-Cassy-2 erfasst.

LC-Schwingkreis 2-kanalig mit Mobile-Cassy-2
Die Kondensatoren, hier zwischen den Krokodilklemmen befestigt, haben Kapazitäten von 1 µF .. 10 µF.

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Gleichzeitige Messung von U und I
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I gegen U aufgetragen.

Messung mit Pocket-Cassy und UIP-Sensor

Die Spannung am Kondesator eines LC-Schwingkreises wird mit dem Interface Pocket-Cassy erfasst. Bei Einsatz eines schnelleren Interfaces wie dem Sensor-Cassy kann gleichzeitig auch die Stärke des Ladungsflusses gemessen werden.

PocketCassy am Schwingkreis
Messung der Spannung am LC-Schwingkreis mit Pocket-Cassy und UIP-Sensor (5240621). Bei Nutzung beider Messkanäle (U und I) reduziert sich die Abtastrate auf zu langesame 2000/s. (Weiterentwicklung: mit Pocket-Cassy 2)

Für Schülerübungen bietet Leybold das PocketCassy (524006) zusammen mit dem UIP-Sensor (524 0621) für etwa 350 Euro an (zzgl. MWSt., Stand 2008). Bei diesem Gerät ist die Zeitauflösung leider deutlich schlechter als beim Sensor-Cassy, einkanalig werden bis zu 8000 Werte/s, bei zwei Kanälen nur noch 2000/s aufgezeichnet. Die aus den Daten gewonnenen Messkurven sehen entsprechend "eckig" aus. Besser ist das Pocket-Cassy 2, bei dem einkanalig (also nur U oder nur I) kurzzeitig bis zu 100.000 Messwerte pro Sekunde aufgenommen werden können. Bei gleichzeitiger Messung von U und I fällt die Abtastrate bedingt durch den Sensor UIP (5240621) auf 2000/s.

Das SensorCassy (524010) registriert bis zu 100.000 Messwerten pro Sekunde und Kanal (=alle 10 µs ein Messwert) und ermöglicht so die messtechnische Erfassung (U und I) einfacher Schwingkreise, die aus Schülerübungsmaterial aufgebaut sind und eine Frequenz von etwa 500 Hz bis 5000 kHz aufweisen.

Alternative Messsysteme: # Soundkarte # DSO nano #

Verwendung findet Leybolds STE-System: Spulen mit 1000 und 500 Windungen, Kondensatoren mit 1µF und 0,1 µF.

 

Einige Messbeispiele

Gerät
Spule: Windungszahl n
Kern?
Kapazität Kondensator
Schwingkreis-frequenz* ca.
Zeitauflösung Cassy dt
Bildschirmfoto
CassyLab-Datei (ca. 1 MB!)
PC
1000
ja
1µF
510 Hz
100µs
PC
1000
ja
2µF
365 Hz
100µs
PC
1000
ja
3µF
300 Hz
100µs
SC
500
nein
0,1µF
7650 Hz
10µs

*) aus Messwerten ermittelt.

Bedeutung der Zeitauflösung

Das Sensor-Cassy 524010 bzw. 524013 mit je Kanal bis zu 100.000 Messungen pro Sekunde.

Mittels SensorCassy wurden U und I bei bei verschiedenen Zeitauflösungen registriert. Das PocketCassy schafft bestenfalls 100 µs (Messung nur U oder nur I) bzw. 500 µs bei gleichzeitiger Messung von U und I.

ungefähre Schwingkreisfrequenz: 510 Hz

Gerät
Spulen: Windungszahl
Kern?
Kapazität Kondensator
Zeitauflösung dt
entspr. Messwerten/s Bildschirmfoto
SC
1000
ja
1 µF
500 µs
2.000
SC
1000
ja
1 µF
200 µs
5.000
SC
1000
ja
1 µF
100 µs
10.000
SC
1000
ja
1 µF
50 µs
20.000
SC
1000
ja
1 µF
20 µs
50.000
SC
1000
ja
1 µF
10µs
100.000

 

 

 

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