Schwingkreis

Schwingkreise sind elektronische Schaltungen, bestehend aus einer Reihen- oder Parallelschaltung von Kondensatoren und Induktivitäten. Daher unterscheidet man zwischen Reihen- und Parallel-Schwingreisen.

Reihen- und Parallelschaltung von Schwingkreisen und deren Resonanzkennlinien

Das Schwingkreisprinzip basiert darauf, dass der Kondensator aufgeladen wird, ein elektrisches Feld erzeugt und bei der Entladung über die Spule in dieser ein magnetisches Feld aufbaut. Da das magnetische Feld nur durch Stromzufluss aufrechterhalten werden kann, bricht es, nachdem der Kondensator keinen weiteren Strom mehr liefert, in sich zusammen und erzeugt eine Gegeninduktion, die den Kondensator in entgegengesetzter Polarität auflädt. Dieser Vorgang wiederholt sich ununterbrochen und wird nur durch die Dämpfung der Schwingkeis-Komponenten beendet.

Formel für die Berechnung der Resonanzfrequenz von Schwingkreisen

Die Frequenz mit der die Ladung zwischen Induktivität und Kapazität ausgetauscht wird, ist die Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Sie ist dann gegeben, wenn die beiden Reaktanzen gleich groß sind. Da der Widerstand der Induktivität mit steigender Frequenz größer, der der Kapazität hingegen geringer wird, gibt es eine Frequenz bei der beide Widerstände gleich sind: X(L) = X(C). Dies gilt sowohl für die Reihen- als auch für die Parallelschaltung von Induktivität und Kondensator.

Die Resonanz eines Schwingkreises hat je nach Dämpfung der beiden Bauteile eine sehr ausgeprägte Frequenzgangkurve, die sich in einer geringen oder höheren Bandbreite ausdrückt. Der Resonanzwiderstand geht bei einem Reihenschwingkreis gegen Null und wird im wesentlichen durch den ohmschen Widerstand der Spule gebildet. Beim Parallelschwingkreis geht er hingegen gegen unendlich.

Schwingkreise werden für schmalbandige Filter eingesetzt und in Oszillatoren für die Frequenzgenerierung.

Das Resonanzprinzip kommt auch bei Antennen zur Anwendung.