Wechselstromkreise & Resonanz
Wechselstromresonanz
In einem Wechselstromkreis bekämpfen sich Spule und Kondensator — die eine widersetzt sich Stromänderungen, der andere Spannungsänderungen, und ihre Wirkungen drücken in entgegengesetzte Richtungen. Bei einer speziellen Frequenz heben sich ihre entgegengesetzten Wirkungen exakt auf und hinterlassen minimalen Widerstand gegen den Strom, also schnellt der Strom auf seinen größten Wert. Das ist Resonanz, und so stimmt ein Radio auf einen Sender ein, während es den Rest ignoriert.
ω₀ = 1 / √(L · C)
- ω₀ — Kreisresonanzfrequenz (rad/s): die Frequenz, bei der sich Spule und Kondensator aufheben und der Strom seinen Höhepunkt erreicht
- L — Induktivität (H): wie stark sich die Spule Stromänderungen widersetzt
- C — Kapazität (F): wie viel Ladung der Kondensator pro Volt über ihm speichert
Ein Radio-Abstimmkreis hat eine Spule von 1 Henry und einen Kondensator von 0.25 Farad. Wie groß ist die Resonanzfrequenz?
- L = 1 H
- C = 0.25 F
- ω₀ = 1 / √(L · C)
- ω₀ = 1 / √(1 H · 0.25 F)
- ω₀ = 1 / √0.25 = 1 / 0.5
ω₀ = 2 rad/s