Antwort mit KI erzeugt
Aufgabe Oszilloskop: Trigger Funktion
Um ein einmaliges Signal mit dem Oszilloskop fest zu halten, sollte die Triggerfunktion auf
SINGLE gestellt werden. Die Einstellungen RUN und STOP sind nicht geeignet, da RUN für kontinuierliche Beobachtung des Signals verwendet wird und STOP das Oszilloskop anhält, aber nicht speziell für das Einfangen eines einmaligen Ereignisses optimiert ist. Mit der SINGLE-Einstellung wartet das Oszilloskop auf das nächste Signal, das die Triggerbedingungen erfüllt, zeigt es an und hält dann an, sodass das einmalige Ereignis eingefangen und analysiert werden kann.
Berechnungen zur Ladung
Die Ladung \(Q\) wird durch das Produkt von Strom \(I\) und Zeit \(t\) berechnet:
\(Q = I \cdot t\)
Für diese Aufgabe müssen wir betrachten, wie Strom und Zeit von den gegebenen Werten auf dem Oszillographen abgeleitet werden können.
1.
Bestimmung des Stroms: Da der Widerstand \(R = 2 \Omega\) gegeben ist und die Spannung über diesen Widerstand gemessen wird, können wir den Strom mit dem Ohmschen Gesetz berechnen \(I = \frac{V}{R}\), wobei \(V\) die Spannung ist.
2.
Bestimmung der Zeit: Die Zeit kann direkt von der x-Ablenkungseinstellung abgelesen werden. Jedes Kästchen in horizontaler Richtung repräsentiert eine Zeitdauer.
3.
Ermittlung der Spannung: Über die y-Ablenkung können wir die Spannung pro DIV (Einheit auf dem Bildschirm des Oszilloskops) bestimmen.
Berechnungen
a)
Ladung pro Kästchen:
-
Zeit pro Kästchen: \(50 ms\)
-
Spannung pro Kästchen: \(10 V\)
Da der Widerstand \(2 \Omega\) beträgt, können wir den Strom pro Kästchen berechnen:
\(I = \frac{V}{R} = \frac{10V}{2\Omega} = 5A\)
Die Ladung pro Kästchen ist somit:
\(Q_{\text{kästchen}} = I \cdot t = 5A \cdot 50ms = 5A \cdot 0.05s = 0.25 As\)
b)
Gesamtladungsmenge:
Ohne die spezifische Anzahl von Kästchen, die das Signal bedeckt, oder eine direkte Abbildung davon, die uns den genaueren Verlauf des Stroms über Zeit gibt, können wir keine exakte Gesamtladung berechnen. Wenn wir jedoch wissen, wie viele Kästchen in der Horizontalen (Zeit) und in der Vertikalen (Spannung, umgerechnet in Strom) das Signal umfasst, könnten wir die Gesamtladung durch Multiplikation der Ladung pro Kästchen mit der Anzahl der Kästchen berechnen, die das Signal umspannt.
Ohne die Grafik können wir die exakte Gesamtladungsmenge nicht berechnen. Doch die Methode wäre es, die Anzahl der Kästchen, welche die Kurve durchläuft (sowohl in der Zeit- als auch in der Spannungsdimension), zu ermitteln und dann mit der Ladung pro Kästchen zu multiplizieren, um die Gesamtladung zu erhalten.
