Übungen zur Physik für Chemiker II

R. Mitdank; M. Gensler; S. Buchholz

Aufgaben zur 8. Übung am 04.06.12

Die Abgabe der folgenden Aufgaben ist freiwillig. Es können ausnahmsweise bis zu drei Aufgaben abgegeben werden, um das „Punktekonto“ zu verbessern.

Wechselspannungen, Schwingkreise

29. Wechselspannungsgenerator

Eine Spule mit rechteckigem Querschnitt (Seitenlängen: 2 cm und 1,5 cm) und 300 Windungen rotiert in einem Magnetfeld von 0,4 T.

a) Geben Sie den Maximalwert der induzierten Spannung an, wenn sich die Spule mit einer Frequenz von 60 Hz dreht.

b) Wie groß muss die Rotationsfrequenz sein, damit eine Spannung von 110 V (Maximalwert) induziert wird?

30. Reihenschwingkreis

Ein Reihenschwingkreis in einem Rundfunkempfänger werde mit einem veränderlichen Kondensator abgestimmt. Der Abstimmbereich erstrecke sich von 500 kHz bis 1600 kHz. Zwischen welchen Kapazitäten muss sich der Kondensator einstellen lassen, wenn die Induktivität der Spule 1µH beträgt?

31. R-L-C-Reihenschaltung

Eine LCR-Serienschaltung werde mit einer Frequenz von 500Hz betrieben. Eine Messung mit einem Oszilloskop ergebe eine Phasenverschiebung zwischen angelegter Spannung und Strom von j = 75°.

Berechnen Sie die Kapazität des Schwingkreises, wenn der Gesamtwiderstand 35 W

und die Induktivität 0,15 H beträgt.

32. Bestimmung der Induktivität in einer R-L-C-Reihenschaltung

Die Frequenz einer Wechselspannung wird bei konstanter Amplitude U_max = 10 V variiert, bis die Stromstärke maximal ist. Im Falle einer Reihenschaltung aus L, R und C mit C = 10µF und R = 100W wird der Strom I maximal für eine Kreisfrequenz von w = 5000rad/s.

Man bestimme

a) den Betrag der Induktivität L und

b) die maximale Stromstärke I_max.