Labor für Grundlagen ElektrotechnikElektronik Labor Raum 505haw-hamburg.de/ti-ie/labore/grundlagen-elektrotechnikSeite 1/2 25.01.16 13:16

Studiengruppe: Eingegangen am: Protokollführer/in:

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Dozent

Passive BauelementeIn diesem Laborversuch sollen, soweit es die Messmöglichkeiten im Labor erlauben, einige parasitäre Eigen-schaften von Widerstand, Induktivität und Kapazität gemessen werden.

1. Serieninduktivität eines Drahtwiderstands, R=12ΩDie Serieninduktivität kann über eine Messung der Serien- bzw. Parallelresonanzfrequenz bestimmt werden.Stellen Sie an den beiden dargestellten Schaltungen die Generatorfrequenz auf Resonanz ein. Bei Resonanz(Schwingkreisimpedanz wird reell) gilt bei beiden Schaltungen: U1 in Phase mit U2 und zusätzlich bei Schaltung1: U2 hat Minimum.

Resonanzfrequenzen:

Schaltung 1, CL2

1fS

sRe1⋅⋅π⋅

= Schaltung 2,CL2

CLR1

fS

S

2

sRe2⋅⋅π⋅

−=

U1 und U2 sind mit Oszilloskop und Tastkopf zu messen. Bestimmen Sie vor der Auswertung den genauen Wertdes Kondensators C mit dem HP 4294A Impedance Analyzer!

Auswertung: Berechnen Sie aus der Resonanzfrequenz der Schaltung 1 die Serieninduktivität. Berechnen Siedaraus die Resonanzfrequenz von Schaltung 2 und vergleichen Sie den Wert mit dem Messwert.

2. Verlustwiderstand einer Induktivität, L=22mHDer Serienverlustwiderstand wird durch Einstellung auf Serienresonanz mit einem verlustarmen Kondensator(Kapazitätsdekade) bei vorgegebener Messfrequenz bestimmt. Bei Resonanz kompensieren sich dieBlindwiderstände von L und C, so dass Rv aus dem Verhältnis von U1 und U2 berechnet werden kann.Die Messung ist für f=1, 2, 5, 10, 20, 50 und 100kHz durchzuführen. Vor der Messung ist der Gleichstromwider-stand zu bestimmen.

Auswertung: Stellen Sie RV=f(f) für f= 1…100kHz in doppelt logarithmischer Teilung grafisch dar.

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3. Serienverlustwiderstand eines Becherelkos, C=1µF

Der Serienverlustwiderstand (ESR) wird mit der dargestellten Brückenschaltung gemessen. Die Brücke ist ab-geglichen bei UBr = 0. Dazu müssen Rn und Cn abwechselnd abgeglichen werden bis keine Veränderung mehreintritt, bzw. Ubr=0 ist.Bei Abgleich gilt CN/CX = R1/R2 und RN/RX = R2/R1.

Die Messung von UBr erfolgt mit dem Oszilloskop und einem 1:1 Übertrager (Transformator). UEin dient zur Trig-gerung des Oszilloskops.

Bestimmen Sie Kapazität CX und Verlustwiderstand RX bei f=100Hz, 500Hz und 1kHz

Die Ergebnisse der Messung können hinterher mit dem HP 4294A Impedance Analyzer überprüft werden.

4. Hinweise zum Protokoll

Die Messschaltungen sind mit Angabe der verwendeten Messgeräte nochmals darzustellen (saubere Handskiz-ze ist ausreichend)

Für Aufgaben 1 und 2 ist die Formel zur Berechnung von Serieninduktivität bzw. Serienverlustwiderstand anzu-geben.