Sprawozdanie ze stanowiska nr III
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zbadanie i wyjaśnienie zjawiska rezonansu napięciowego w układzie szeregowym RLC oraz rezonansu prądowego w układzie równoległym RLC.
2. Schematy obwodów.
Schemat 1. Obwód szeregowy RLC
Schemat 1. przedstawia układ do badania zjawiska rezonansu napięć występującego w szeregowym obwodzie RLC. W układzie mierzono prąd płynący w obwodzie oraz napięcia na poszczególnych elementach lub grupach elementów. Aby wystąpił rezonans napięć należało tak regulować aby napięcia na kondensatorze i cewce były równe. Wyniki pomiarów zanotowano w tabeli.
Schemat 2. Obwód równoległy RLC
3. Zestawienie pomiarów.
Tabela 1. Pomiary spadków napięć na poszczególnych elementach bądź grupach elementów obwodu 1. dla 3 różnych pojemności kondensatora.
Element/elementy układu
U [V]
C = 3,1 μF
C = 7,3 μF
C = 16,2 μF
R
0,5
7,2
1,8
C
46,3
157,6
19,4
L
20
157,9
45,4
C+L
26,1
18,50
25,8
L+R
20,2
157,5
45,8
C+R
26,3
R+L+C
Tabela 2. Pomiary natężenia w obwodzie 1. dla 3 różnych pojemności kondensatora.
I [A]
0,041
0,337
0,095
Tabela 3. Pomiary natężenia w obwodzie 2. dla 3 różnych pojemności kondensatora.
0,014
0,050
0,086
0,052
0,035
0,009
4. Obliczenie częstotliwości rezonansowych
f=12πL∙C
Tabela 4. Wyliczone częstotliwości rezonansowe dla 3 różnych pojemności kondensatora.
Obwód
f [Hz]
1 (RLC szeregowy); L=1 H
90,4
58,9
39,5
2 (RLC równoległy); L=1,1 H
104,7
59,1
45,5
5. Zjawisko rezonansu
Najpierw wyjaśnić należy pojęcia takie jak: reaktancja i impedancja. Reaktancja (opór bierny, sprzeciwność) to wielkość charakteryzująca obwód elektryczny zawierający element o charakterze pojemnościowym (np. kondensator) lub element o charakterze indukcyjnym (np. cewkę). Jednostką reaktancji jest om. Reaktancję oznacza się na ogół symbolem X.
Gdy przez cewkę...
Kaacha91