Versuch 39: Spitzen und Effektivwert

Ziel des Versuchs

Es wird gezeigt, dass für sinusförmigen Wechselstrom folgende Beziehung zwischen Spitzen und Effektivwert gilt:

\(U_{eff}=\frac{1}{\sqrt{2}}\cdot U_{Spitze}\)

Versuchsdurchführung

Zwei gleichartige 6V Glühlampen werden nebeneinander aufgestellt und jeweils eine der Lampen mit einer Gleichspannungsquelle und einem Frequenzgenerator (50 Hz Sinusfrequenz) betrieben. Die beiden angelegten Spannungen werden dann mithilfe eines Oszilloskops übereinander dargestellt:

Empfehlung: Gleichspannung auf 2V voreinstellen und nur Amplitude des Frequenzgenerators variieren (\(\rightarrow U_{Spitze}=\sqrt{2} \cdot U_{eff} \approx 2,8V\)), da dadurch Verhältnis gut abgelesen werden kann

Nun wird die Spannung der beiden Glühlampen so eingestellt, dass diese gleich hell leuchten und anschließend am Oszilloskop die Amplitude der Spannungen abgelesen, sodass folgendes gezeigt werden kann:

\(U_{Spitze}=\sqrt{2} \cdot U_{eff} \approx 1,41\cdot U_{eff}\)

Wahlweise kann auch das oben genannte Verhältnis der Spannungen voreingestellt werden, um zu zeigen, dass die beiden Glühlampen genau dann die gleiche Helligkeit aufweisen.