Erklärung — das Oszilloskop schreibt Spannung über Zeit
Das Oszilloskop zeichnet die Spannung fortlaufend über der Zeit auf.
- Waagerechtläuft die Zeit.
- Senkrechtsteht die Spannung.
- Zeitablenkungsagt, wie viele Millisekunden ein Kästchen breit ist.
- Y-Ablenkungsagt, wie viele Volt ein Kästchen hoch ist.
Vom Schirmbild zu Frequenz und Scheitelwert
Zwei Mal Kästchen zählen genügt.
- BreiteKästchen einer ganzen Schwingung × Zeitablenkung = Periodendauer T.
- HöheKästchen vom Nullstrich bis zum Berg × Y-Ablenkung = Scheitelwert Û.
- Danachf = 1/T ausrechnen.
Periodendauer in Sekunden (s).
Frequenz in Hertz (1 Hz = 1/s).
Scheitelwert in Volt (V).
Effektivwert in Volt (V).
Die Steckdose als Beispiel:
- GegebenUeff = 230 V und f = 50 Hz.
- PeriodendauerT = 1/50 Hz = 0,020 s = 20 ms.
- ScheitelwertÛ = 230 V · √2 ≈ 325 V.
Links oben die Messspannung an den y-Platten, links unten die Sägezahnspannung an den x-Platten. Rechts entsteht daraus Punkt für Punkt das Schirmbild — mit Sägezahn stimmt es mit dem oberen Diagramm überein, ohne ihn bleibt nur ein senkrechter Strich.
Halte fest: Die Sägezahnspannung an den x-Platten zieht den Leuchtfleck gleichmäßig von links nach rechts und macht die waagerechte Schirmachse zur Zeitachse — erst dadurch wird aus dem auf und ab pendelnden Fleck das Spannungs-Zeit-Diagramm. Ohne Sägezahn bleibt nur ein senkrechter Strich.
Hinweise
Drei Kleinigkeiten entscheiden beim Ablesen über das Ergebnis.
Für T eine ganze Periode auszählen, nicht nur einen Berg.
T vor f = 1/T in Sekunden umrechnen: 20 ms = 0,020 s.
Û geht vom Nullstrich bis zum Berg — Berg bis Tal ist doppelt so viel.