Versuchsbericht Resonanz und Eigenfrequenz

1. 1 Aufgabenstellung

Der erste versuch besteh aus der Bestimmung der Eigenfrequenz eines ungedämpft schwingenden Drehpen- dels und der Feststellung, dass die Eigenfrequenz nicht von der Auslenkung des Rades abhängig ist. Im zweiten Versuch sollten wir versuchen, mithilfe der Messung, den Nachweis zu erhalten, dass die Drehfre- quenz linear abhängig von der Motorspannung ist. Die Gleichung für die Drehfrequenz soll in Abhängigkeit von der Motorspannung sein.

Am Ende sollten wir die Resonanzkurve für eine definierte Dämpfung von 0,1A, 0,3A und 0,5A des Stromes im Dämpfungsmagneten zeichnen.

1.2 Messgeräte und Hilfsmittel

• Drehpendel mit Erregermotor und Wirbelstrombremse • 1 Stoppuhr • 2 Netzgeräte • 2 Vielfachmessinstrumente

• 7 Verbindungskabel

1.3 Parameter

Zeit Periodendauer Eigenfrequenz Erregerfrequenz Motorspannung Stromstärke

1.4 Versuchsprinzip

t in s T in s

feigen in Hz ferr in Hz

U in V I in A

Jeder Körper hat eine Eigenfrequenz, bei der er die größtmöglichen Amplituden erreicht. Die Ursache für die Schwingung wird als Erregerfrequenz bezeichnet. Eine Eigen- oder Resonanzfrequenz kann zu Extremsituatio- nen führen, diese ist von den Phasen und der Erregerfrequenz abhängig. In der Technik ist es daher sehr wichtig, die Erregerfrequenz und die Resonanzstelle eines Körpers zu kennen, sowie die Auswirkung einer Dämpfung auf den Körper.

1.5 Versuchaufbau

Die Grundlage des Versuchaufbaus ist ein Pohlsches Drehpendel, dieses ist ein kugelgelagertes Rad aus Kupfer, an dessen Achse eine Spiralfeder befestigt ist. Über ein Pleuel ist das zweite Ende der Feder mit der Kurbel eines Motors verbunden. Wird das System bei ausgeschaltetem Motor angestossen, so führt es freie Drehschwingun- gen aus.

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