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Experimente zur Untersuchung des Verhaltens von Spule und Kondensator im Wechselstromkreis

Experimente zur Untersuchung des Verhaltens von Spule und Kondensator im Wechselstromkreis

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Sekundarstufe II

Physik


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Art.Nr.: NWL145472017
Verlag: RAABE Verlag


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RAAbits Physik Sekundarstufe II, Klasse 10-12 (G8) / 11-13 (G9)

Bausteine der Elektrotechnik

Elektrolokomotiven der Deutschen Bahn fahren mit Wechselstrom. Die Fahrspannung beträgt 15 000 V und die Frequenz 16 2/3 Hz1. Wichtige Baugruppen einer E-Lok sind Antriebsmotor, Transformatoren und Steuerungseinrichtungen. Diese Bauteile enthalten Spulen und Kondensatoren, die sich beim Betrieb mit Wechselstrom anders verhalten als bei Gleichstrom. In spannenden Experimenten untersuchen Ihre Schüler dieses unterschiedliche Verhalten. 

Diese Unterrichtseinheit bietet viele interessante Schüler- und Lehrerexperimente, verschiedene Varianten zum Nachweis der Phasenverschiebung zwischen Spannung und Stromstärke. So erkennen die Lernenden die Bedeutung des induktiven und kapazitiven Widerstands in der Praxis kennen.

Inhalt:

  • Effektivwerte von Spannung und Strom im Wechselstromkreis
  • Experimente zur Untersuchung des unterschiedlichen Verhaltens von Spulen und Kondensatoren bei Gleich- und Wechselstrom
  • Erklärung des Verhaltens von Spule und Kondensator in einem Wechselstromkreis
  • Experimente zur Ermittlung der Abhängigkeit des induktiven und des kapazitiven Widerstands von Induktivität, Kapazität und Frequenz
  • Experimente zur Phasenverschiebung
  • Beispiele für Anwendungen von Spulen und Kondensatoren im Wechselstromkreis: Frequenzweichen für Mehrwegelautsprecherboxen, Kondensatormotor, Phasenschieber, Drosselspule
  • Unterscheiden zwischen Wirk- und Blindleistung

Dauer 10 Stunden

Ausführliche Erläuterungen und Lösungen zu den Themen und Aufgaben runden das Material ab.

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