Die Schwingung macht´s

Wenn in einem buddhistischen Kloster der große Gong geschlagen wird, dann sind die Schallwellen zu hören, und wenn man nahe genug am Klangkörper steht, kann man die Schallwellen auch spüren.
Sozusagen „hören mit dem Bauch“. Je nach Größe des Gongs sind die Töne höher (kleiner Gong) oder tiefer (großer Gong).

Beim Rundfunk passiert etwas Ähnliches, nur dass sich keine „Schallwellen“ verbreiten, sondern „Radiowellen“. Zwischen der Sendeantenne und der Erde gibt es dabei eine Spannung, die sich wellenförmig in der Atmosphäre ausbreitet – ähnlich als wenn man einen Stein ins Wasser wirft.
Je nach Entfernung von der Aufschlagstelle gibt es größere Wellen und weiter weg kleinere, bis schließlich gar keine mehr zu sehen sind.

Diese Spannung, die Rundfunkwellen, gilt es wieder „einzufangen“.
Und möglich ist das mittels einer Spule und eines Kondensators. Die Spule besteht dabei aus einem Kern, um den herum eine Kupferlitze gewickelt wird.
Eine große Spule mit vielen Windungen weist dabei gegenüber Wechselspannungen einen großen Widerstand auf, je kleiner, desto geringer der Widerstand.
Radiowellen (Wechselspannung) sorgen in der Spule nun für „Induktion“. Das bedeutet: die magnetischen Kraftlinien, die sich in der Spule aufbauen, ändern sich sehr schnell.
Übrigens: Bei Gleichstrom ist der Spulenwiderstand gegen Null, der Induktionseffekt tritt nicht auf.

Bei Kondensatoren – sie bestehen aus gegenüberliegenden Metallplatten ohne direkte Verbindung – ist der Widerstand bei Gleichstrom extrem groß, bei Wechselstrom hingegen fast Null.
Spule und Kondensator in Reihe geschaltet ergibt einen „Serienresonanzkreis“, dessen Widerstand extrem gering ist.
Ganz anders hingegen bei einer Parallelschaltung der beiden Bauelemente. Der Widerstand wird sehr groß. Bei beiden Schaltungen handelt es sich um „Schwingkreise“. Sie bilden die Basis für den Empfang von Radiowellen.
Die Empfangsfrequenz kann durch den Kondensator auf die Sendefrequenz eingestellt werden– je nachdem ob die Metallplatten komplett oder nur teilweise gegenüberliegen und somit eine hohe oder kleine Kapazität aufweisen. Der Grundstein für den Empfang ist also gelegt…

Auf der Homepage www.falstad.com haben wir eine kleine Animation vorbereitet, an der man einen Schwingkreis ausprobieren kann.

Sie können die Schieberegler Frequenz und Kondensator verschieben. Am unteren Bildrand werden dann die entstehenden elektrischen Schwingungen gezeigt.

Der Schwingkreis ist bei genau 100 Hz abgestimmt, wenn der Kondensator auf genau 1µF eingestellt ist.
Alle anderen Einstellungen führen zu einer Abschwächung der Welle.

Screenshot Schwingkreis
Screenshot Schwingkreis

Zur Simulation auf das Bild klicken: (öffnet ein neues Tab auf Ihrem Browser)

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