Skip to content
Snippets Groups Projects
Commit a9a1baf2 authored by Niklas Maximilian Bärtl's avatar Niklas Maximilian Bärtl
Browse files

pull versuch

parent 098f44bf
No related branches found
No related tags found
No related merge requests found
This diff is collapsed.
%% Cell type:markdown id:885c7767-e912-4e31-b5d6-3a3443ffa58e tags:
# Fakultät für Physik
## Physikalisches Praktikum P1 für Studierende der Physik
Versuch P1-11, 12, 13 (Stand: **Oktober 2024**)
[Raum F1-29](https://labs.physik.kit.edu/img/Klassische-Praktika/Lageplan_P1P2.png)
# Oszilloskop
%% Cell type:markdown id:332ea590-1b77-41c5-879e-c12f6f05135e tags:
Name: Bärtl Vorname: Niklas E-Mail: __________________
Name: Bärtl Vorname: Niklas E-Mail: utkql@student.kit.edu
\begin{equation*}
\begin{split}
&\\
&\\
\end{split}
\end{equation*}
Name: Weigel Vorname: Lenard E-Mail: __________________
\begin{equation*}
\begin{split}
&\\
&\\
&\\
\end{split}
\end{equation*}
Gruppennummer: 28
\begin{equation*}
\begin{split}
&\\
&\\
&\\
\end{split}
\end{equation*}
Betreuer: __________________
\begin{equation*}
\begin{split}
&\\
&\\
&\\
\end{split}
\end{equation*}
Versuch durchgeführt am: __________________
%% Cell type:markdown id:c429d7e4-eb2f-4f64-b015-3adc3b3c05cd tags:
---
**Beanstandungen zu Protokoll Version _____:**
\begin{equation*}
\begin{split}
&\\
&\\
&\\
&\\
&\\
&\\
&\\
&\\
&\\
&\\
\end{split}
%\text{\vspace{10cm}}
\end{equation*}
<br>
Testiert am: __________________ Testat: __________________
%% Cell type:markdown id:94e7b0bf-9f20-41c9-a4d3-5eb81ce66919 tags:
# Durchführung
%% Cell type:markdown id:560f9ee2-ad20-4f49-89e8-bfd4aa526e60 tags:
## Aufgabe 1: Einkanalbetrieb
%% Cell type:markdown id:2438ad3f-981f-41ea-80e7-0fb180f1e9b5 tags:
### Aufgabe 1.1: Grundfunktionen des Oszilloskops
* Machen Sie sich mit der **Bedienung** der Ihnen zur Verfügung stehenden Oszilloskope vertraut.
* Stellen Sie auf einem der beiden Eingangskanäle ein stehendes Bild einer **sinusförmigen Wechselspannung** mit einer Frequenz von $10\,\mathrm{Hz}$ dar.
* Bestimmen Sie mit den jeweiligen Mitteln beider Geräte die folgenden Größen und schätzen Sie entsprechende Unsicherheiten auf die angegebenen Werte ab:
* Amplitude,
* Frequenz,
* Anstiegszeit.
---
%% Cell type:markdown id:109390a7-1f9a-4a06-a48d-b8807f21dead tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:code id:733dbf48-87c2-48a3-8180-54ab119b645b tags:
``` python
"""L Ö S U N G"""
#Amplitude
a = 0.5 #in V
#Frequency
f = 10 #in Hz
#Rise time
t_r =
```
%% Cell type:markdown id:53f5e9a5 tags:
**Begriffserklärungen**
*Eingangsverstärkung* :
Durch die Eingangsverstärkung wird das eingehende Signal um einen ausgewählten Faktor verstärkt. Dies kann helfen das Signal auf dem Bilschirm sichtbarer zu machen, oder wenn dieses zu groß ist und dadurch nicht zu sehen ist überhaupt sichtbar zu machen.
(Schalter Volt/Division)
*Signaleinkopplung* :
Beschreibt die Methode mit der das elektrische Signal auf einen Schaltkreis übertragen wird.
- DC: Gleichstrom zeigt alle Eingangssignale
- AC: Wechselstrom blockiert die Gleichstromkomponente eines Signals (dies führt z.B.: zu einer Zentrierung eines wellenförmigen Signals um 0 Volt)
- GND: Die Erdungseinstellung trennt das Eingangssignal vom vertikalen System, sodass Sie sehen können, wo auf dem Bildschirm Null Volt liegt.Bei geerdeter Eingangskopplung und automatischem Triggermodus sehen Sie auf dem Bildschirm eine horizontale Linie, die Null Volt darstellt. Das Umschalten von Gleichstrom auf Masse und wieder zurück ist eine praktische Möglichkeit, Signalspannungspegel in Bezug auf Masse zu messen
*Zeitbasis* :
Stellt die Zeitdauer pro Division ein die Horizontal auf dem Bildschirm zu sehen ist.
*Zeitauflösung* :
Beschereibt die Auflösung pro Zeit, also wie genau die Anzeige die Oszillation pro Zeitintervall darstellt.
hierfür ist auch die Abtastrate und Bandbreite relevant.
*Trigger* :
Eine Triggerung wird benötigt um bei einer anliegenden Wechselspannung ein stehendes Bild zu erhalten. Man Legt hierfür ein Triggerlevel fest, welches angibt bei welcher die Sägezahnspannung zur x-Ablenkung einsetzt und damit eine neue Periode beginnen soll. Hierbei stellt die Slope ein ob der Trigger bei positivem oder negativem Anstieg der Messspannung auslöst.
*Anstiegszeit* :
Die Anstiegszeit ist die Zeit, die gebraucht wird um von 10% signalstärke auf 90% Signalstärke anzusteigen
---
%% Cell type:markdown id:931cf708-ddb3-4c20-838d-621461a03d50 tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:50cb5a64-7ec5-4be9-b0a2-584653ab45ae tags:
### Aufgabe 1.2: Frequenzmodulation
**Diese Aufgabe ist nur für Studierende mit Hauptfach Physik verpflichtend. Studierende mit Nebenfach Physik und Lehramtstudierende können diese Aufgabe überspringen.**
* Stellen Sie eine **frequenzmodulierte Schwingung** her, für die Sie einer sinusförmigen Trägerwelle von $1.5\,\mathrm{kHz}$ eine sinusförmige Frequenzmodulation von $50\,\mathrm{Hz}$ aufprägen.
* Bestimmen Sie den **Frequenzhub** dieses Signals.
---
%% Cell type:markdown id:1d60a192-957d-4f2f-814d-6cca18c81fb5 tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:36363e4a-8312-46ee-b725-a9244bc9cb2c tags:
**L Ö S U N G**
*Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*
---
%% Cell type:markdown id:cbba9820-fab7-480f-a0ff-a0c2f49af805 tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:52c26a57-ccf0-42c3-a9ef-45611ce53e7b tags:
## Aufgabe 2: Zweikanalbetrieb
%% Cell type:markdown id:e91dd15b-9d36-4ad6-9436-a5a9b95e82ee tags:
### Aufgabe 2.1: Einweggleichrichter
Verwenden Sie eine **sinusförmige Wechselspannung** und stellen Sie sowohl $U_{e}$, als auch $U_{a}$ für einen Dioden-Einweggleichrichter mit $R=1\,\mathrm{M\Omega}$ Lastwiderstand für die folgenden Variationen der Schaltung am Oszilloskop dar:
* Mit Ladekondensator,
* Ohne Ladekondensator.
---
%% Cell type:markdown id:d66c4c94-76a2-475b-9136-38509c9c6c9b tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:58a7aa99-6fb3-4613-83f2-87c011608f61 tags:
**L Ö S U N G**
*Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*
---
%% Cell type:markdown id:f8b94d4f-7644-4316-9915-dda612a00f61 tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:c256508a-17cf-4f07-9c16-91890abd4c66 tags:
### Aufgabe 2.2: $RC$-Glieder
* Verwenden Sie eine **Rechteckspannung** und stellen Sie sowohl $U_{e}$, als auch $U_{a}$ für das **Integrierglied** und den Fall $\omega\gg\omega_{0}$, auf dem Oszilloskop dar.
* Verwenden Sie eine **Dreieckspannung** und stellen Sie sowohl $U_{e}$, als auch $U_{a}$ für das **Differenzierglied** und den Fall $\omega\ll\omega_{0}$, auf dem Oszilloskop dar.
* Verwenden Sie eine **sinusförmige Wechelspannung** und stellen Sie sowohl $U_{e}$, als auch $U_{a}$ für das **Differenzierglied als Phasenschieber** für verschiedene Frequenzen auf dem Oszilloskop dar.
---
%% Cell type:markdown id:0e9d08aa-461c-4381-a9ca-375a0fe5d4e3 tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:fd84b560-dd2e-48e1-a875-244d62f81981 tags:
**L Ö S U N G**
*Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*
---
%% Cell type:markdown id:aaa9ea68-3117-4ddf-aa46-ff4ddd34b974 tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:44dd4e62-90df-4b5d-83f5-7564c1b22df9 tags:
## Aufgabe 3: XY-Modus
Stellen Sie die **Strom-Spannungs-Kennlinie einer am Versuchsplatz ausliegenden Z-Diode** im XY-Modus auf dem Oszilloskop dar.
---
%% Cell type:markdown id:87c05b50-0f2f-470d-bde6-9ec06e86f9c7 tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:f2415ca8-4d13-4b10-b8fc-8d3291a1ed1e tags:
**L Ö S U N G**
*Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*
---
%% Cell type:markdown id:53c1f2d2-3029-4f88-8040-5a5f9431c7af tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:269b6fda-8db0-4fbc-a776-017db5617039 tags:
## Aufgabe 4: Einmalvorgänge
%% Cell type:markdown id:09482237-2a79-41cd-b528-fefb30079ca8 tags:
### Aufgabe 4.1: Kondensatorentladung
**Diese Aufgabe ist nur für Studierende mit Hauptfach Physik verpflichtend. Studierende mit Nebenfach Physik und Lehramtstudierende können diese Aufgabe überspringen.**
Speichern Sie den Spannungsverlauf beim Entladevorgang eines Kondensators mit $C=0.47\,\mathrm{\mu F}$ in zwei Konfigurationen:
* Über den Eingangswiderstand des Oszilloskops.
* Über den Eingangswiderstand des 10:1-Tastkopfes am Oszilloskop.
Bestimmen Sie bei vorgegebenem $C$ die **Eingangswiderstände** des Oszilloskops und des Tastkopfs und vergleichen Sie diese mit den Herstellerangaben.
---
%% Cell type:markdown id:b91ab2bd-663a-4c63-824d-7718f076d9ba tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:2985d761-c8e5-4fa6-b5b5-95d7579fec9c tags:
**L Ö S U N G**
*Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*
---
%% Cell type:markdown id:f5d48581-de6e-4120-a02d-dc2346b4da23 tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:6f4aa669-45c2-4ee5-84ca-adcaa1b9dd56 tags:
### Aufgabe 4.2: Fallversuch
* Speichern Sie die **Fallkurve eines Magneten** auf seinem Weg durch ein eigens angefertigtes Fallrohr.
* Bestimmen Sie aus der Fallkurve des Magenten die **Erdbeschleunigung $g$**.
---
%% Cell type:markdown id:51cc2359-dd63-4d81-91e1-7432b9074bb6 tags:
**V E R S U C H S B E S C H R E I B U N G**
*Fügen Sie Ihre Versuchsbeschreibung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:ebb7d096-1f41-4562-8615-0743d8d83216 tags:
**L Ö S U N G**
*Fügen Sie numerische Berechnungen zur Lösung dieser Aufgabe hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument. Um Code-Fragmente und Skripte in [Python](https://www.python.org/), sowie ggf. bildliche Darstellungen direkt ins [Jupyter notebook](https://jupyter.org/) einzubinden verwandeln Sie diese Zelle in eine Code-Zelle. Fügen Sie ggf. weitere Code-Zellen zu.*
---
%% Cell type:markdown id:6f93d18d-c7d8-41f9-91d6-ebe98b2bbd0d tags:
**D I S K U S S I O N**
*Fügen Sie eine abschließende Diskussion und Bewertung Ihrer Lösung hier ein. Löschen Sie hierzu diesen kursiv gestellten Text aus dem Dokument.*
---
%% Cell type:markdown id:7eb301bd-a08e-4dd3-8653-07ce324f37dd tags:
# Beurteilung
%% Cell type:markdown id:bb54c481-eb6b-4614-bf87-a3c011dbc411 tags:
* Nach Abschluss des Versuchs haben Sie die Möglichkeit diesen Versuch individuell zu beurteilen.
* **Folgen Sie zur Beurteilung dieses Versuchs diesem [Link](https://www.empirio.de/s/s33xbbrNN=)**.
* Beachten Sie, dass jede:r Studierende nur einmal pro Versuch eine Beurteilung abgeben kann.
* Wir empfehlen die Beurteilung nach der Besprechung Ihrer Versuchsauswertung mit Ihrem:r Tutor:in auszufüllen.
......
0% Loading or .
You are about to add 0 people to the discussion. Proceed with caution.
Finish editing this message first!
Please register or to comment