Schaltkreise erster Ordnung

Elektrische Schaltungen mit Widerständen und einem einzigen Energiespeicherelement - einem Kondensator oder einer Induktivität - werden als Schaltungen erster Ordnung bezeichnet.

Sie werden durch eine Differentialgleichung erster Ordnung beschrieben, die Eingangs- und Ausgangssignale in Beziehung setzt.

RC-Schaltungen werden in Relaxationsoszillatoren wie Neonlampen-Oszillatorschaltungen verwendet.

Wenn eine Spannung angelegt wird, beginnt der Kondensator zu laden, und die Lampe fungiert als offener Stromkreis. Wenn der Kondensator die erforderliche Spannung erreicht, um das Neongas zu ionisieren, wird die Lampe zu einem Kurzschluss.

Der Kondensator entlädt sich, wodurch ein Blitz entsteht, und der Vorgang wiederholt sich.

Das Zeitintervall zwischen den Blitzen hängt von der Zeitkonstante ab, die durch Einstellen der R- und C-Werte einstellbar ist.

In Röhrenleuchten wird eine RL-Schaltung verwendet, bei der eine Drossel als Induktivität und der inhärente Drahtwiderstand als Widerstand fungieren.

Beim Anlegen der Spannung widersteht die Drossel plötzlichen Stromanstiegen und erzeugt eine EMK, die mit der angelegten Spannung zunimmt. Diese EMK ionisiert das Gas und beleuchtet das Röhrenlicht.

In einer RL-Schaltung ist die Induktivität über dem Widerstand die Zeitkonstante.