Die Spule im Wechselstromkreis

Prinzip

Die Schüler wissen, dass in einer Spule im Gleichstromkreis eine Selbstinduktionsspannung erzeugt wird, wenn man den Stromkreis schließt oder unterbricht. Sie wissen außerdem, welche Richtung die Selbstinduktionsspannung aufweist.

Auf der Basis dieses Wissens können sie wahrscheinlich voraussagen, welche Wirkung es hat, wenn eine Spule von Wechselstrom durchflossen wird.

Der erste Versuch ermöglicht eine Aussage über die Frequenzabhängigkeit des zusätzlichen Widerstandes, den eine Spule im Wechselstromkreis gegenüber ihrem Widerstand im Gleichstromkreis hat. Zwar steht keine Wechselspannungsquelle veränderlicher Frequenz zur Verfügung, doch mit der durch Ein- und Ausschalten pulsierenden Gleichspannung kann man einen analogen Effekt erreichen.

Mit dem zweiten Versuch sollen halbquantitative Aussagen über die Abhängigkeit des induktiven Widerstandes von der Windungszahl und vom Spulenkern gewonnen werden.

Vorteile

• Keine zusätzlichen Kabelverbindungen zwischen den Bausteinen nötig - übersichtlicherer und schnellerer Aufbau
• Kontaktsicherheit durch puzzelartig verzahnbare Bausteine
• Hartvergoldete, korrosionsbeständige Kontakte
• Doppelter Lernerfolg: Elektrischer Schaltplan auf der Ober- und reele Bauteile auf der Unterseite sichtbar

Aufgaben

Wie verhält sich eine Spule im Wechselstromkreis?

Weise nach, dass eine Spule in einem Wechselstromkreis neben dem ohmschen Widerstand ihrer Drahtwicklung einen zusätzlichen Widerstand besitzt. Untersuche auch, wovon dieser zusätzliche Widerstand abhängig ist.