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3 Konzept und Aufbau 11
3 Konzept und Aufbau
3.1 Konzept
Ziel des Versuchs ist es, zwei LC-Schwingkreise derart zu koppeln, dass über
Induktion ein Energieübertrag stattfindet. Hierzu wird einer der beiden Schwing-
kreise angeregt, sodass ihre Spule ein Feld erzeugt, welches einen Strom in der
Spule des zweiten Schwingkreises induziert.
Eine Voraussetzung die wir für diesen Versuch machen ist, dass die Spulen parallel
zueinander stehen und lediglich ihr Abstand voneinander variiert wird. Hiermit
betrachten wir also den optimalsten Fall bei dem eine Winkelabhängigkeit unter
Verdrehung der Empfängerspule gegenüber der Senderspule außenvor gelassen
wird.
Unsere Versuchsreihe befasst sich vorrangig mit der Messung der übertragenen
Leistung in größeren Abständen (Abstand > 20 cm) und im Resonanzfall der
Schwingkreise. Die folgenden Zwischenschritte sind dazu zu erzielen:
• Bestimmung der physikalischen Größen unserer Bauteile (Induktivität, Ka-
pazität etc.)
• Untersuchungen über die Auswirkungen der Resonanz
• Bestimmung der zur Berechnung der Leistung notwendigen Messgrößen im
Abhängigkeit vom Abstand
Vorbereitend dazu ist die Suche nach geeigneten Spulen, die Konstruktion des
Aufbaus und Überlegungen zur genaueren Gestaltung der Stromkreise.
3.2 Spulenfindung
Als wichtigstes Element in unserem Versuch richten wir unsere Aufmerksamkeit
zunächst vorallem auf die Wahl eines geeigneten Spulenpaares. Letztendlich ha-
ben wir dabei vier verschiedene Spulenpaare genauer betrachtet.
3.2.1 Helmholtzspulen (AP8)
Um erste qualitative Erkenntnisse gewinnen zu können, haben wir ein fest aufge-
bautes Spulenpaar aus dem Versuch AP 8 übernommen, welches aus zwei Spulen
mit einem Durchmesser von 40 cm und einem Abstand von 20 cm zueinander
besteht. Dieses Spulenpaar wurde jedoch schnell ersetzt, da der Spulenabstand
nicht geändert werden kann.