Ein Kondensator und eine Spule in Parallelschaltung generiert Sinus Frequenzen und wird als Schwingkreis bezeichnet. Versorgt man den Kondensator kurzzeitig (Millisekunden) mit einer Gleichspannung dann schwingt die Schaltung. Jedoch nur für sehr kurze Zeit, weil die Energie durch Wärmeabgabe (Bauteile, Spulendraht) vollständig aufgebraucht wird. Durch Anklicken des Schalters Start wird versucht, diesen Vorgang zu visualisieren. Die JavaScript-Schwingkreis-Animation zeigt das Wechselspiel der Energie zwischen Kondensator und Spule für genau eine Periode. Danach siehst du die Schwingungsdämpfung gegen Null.
Vorbereitung: Zuerst wird der Kondensator aufgeladen. Das passiert durch einen Batterie-Impuls für einige Millisekunden. Dabei siehst du nur den Kondensator-Spannungsverlauf Uc im rechten Bild. Auf dieser Seite, siehe zweites Bild, erhältst du weitere Informationen über das Starten einer gedämpften Sinus Schwingung.
Schritt 1, der Kondensator ist aufgeladen. Plus Potential ist oben. Der Kondensator speichert elektrische Energie in Form eines elektrischen Feldes. Nun beginnt der Kondensator sich über die Spule zu entladen. Die Amplitude der Kondensatorspannung Uc fällt sinusförmig zur Null-Achse. Die Spule speichert nun Energie in einem magnetischen Feld.
Schritt 2, es folgt eine Umladung des Kondensators. Durch das magnetische Feld der Spule fließt der Strom weiter und lädt den Kondensator in umgekehrter Polarität wieder auf. Plus Potential am Kondensator ist jetzt unten. Die Amplitude der Kondensatorspannung Uc geht sinusförmig von der Null-Achse zum negativen Scheitelwert.
Schritt 3, es folgt erneut ein Wechselspiel, ähnlich Schritt 1. der Kondensator ist erneut aufgeladen. Plus Potential ist unten. Er gibt seine Energie an die Spule ab. Die Kondensatorspannung Uc steigt sinusförmig vom negativen Scheitelpunkt der Amplitude zur Null-Achse. Die Spule speichert nun Energie in einem magnetischen Feld.
Schritt 4, ein Wechselspiel, ähnlich Schritt 2. Erneut folgt eine Umladung des Kondensators. Plus Potential ist, wie im Schritt 1, jetzt oben. Die Kondensatorspannung Uc steigt sinusförmig von der Null-Achse zum positiven Scheitelwert. Jetzt haben wir genau eine Periodendauer unter die Lupe genommen!
Zum Schluss. Dieser Prozess wiederholt sich periodisch, bis die Energie durch Wärmeabgabe (Bauteile und Spulendraht) erschöpft ist. Noch der Fachbegriff: LC-Schwingkreis mit gedämpfter Sinuswelle.
