Schwingkreis

Grundlagen:

Ein Schwingkreis besteht zunächst aus einem Kondensator mit der Kapazität C und einer Spule mit der Induktivität L. In diesem System können Elektronen hin und her schwingen. Anfangs sei der Kondensator geladen, d. h. die gesamte elektrische Energie ist in ihm gespeichert. Die entstehende Spannung im Kondensator führt zu einem Strom durch die Spule. Ist die Ladung des Kondensators auf Null gesunken, so befindet sich nun die gesamte Energie in der Spule. Die folgende Skizze stellt so einen Schwingkreis dar.



Der Strom kommt nun nicht plötzlich zum Erliegen. Er schwingt noch eine Zeit lang zwischen Kondensator und Spule hin und her. Das zusammenbrechende Magnetfeld erzeugt eine Spannung, die Induktionsspannung:

Uind=-L*(dI/dt)



Die Schwingungsdauer der Elektronen lässt sich mit Hilfe der Thomson'schen Formel leicht berechnen. Setzt man die Spannungen von Kondensator und Spule gleich, ergibt sich folgender Zusammenhang. Die Thomson'sche Formel lautet:

f=(1/2*pi)*(1/Wurzel(L*C))

Der Ohm'sche Widerstand der Spule lässt die Ladungsbewegung im Schwingkreis allmählich zur Ruhe kommen. Zur Erzeugung ungedämpfter Schwingungen muss dem Schwingkreis ständig Energie von außen zugeführt werden.
Folgende Darstellung wäre nun möglich:

Das Java-Programm

Das Applet implementiert die Interfaces ActionListener und Runnable und enthält folgende Elemente: