1.Wprowadzenie

W obwodzie prądu zmiennego, w którym znajduje się połączony szeregowo kondensator o pojemności C, cewka indukcyjna o indukcyjności L oraz opornik o oporze R, całkowity opór

obwodu określony jest przez opór zastępczy (zawadę) Z:

gdzie ω jest częstością kołową związaną z częstotliwością zmian napięcia zależnością

f. Gdy częstotliwość prądu osiągnie wartość, przy której opór indukcyjny równy jest pojemnościowemu, to znaczy
, całkowity opór obwodu wynosi R i prąd w obwodzie ma maksymalne natężenie
. Zachodzi to dla częstotliwości

. Zjawisko gwałtownego wzrostu natężenia prądu w pobliżu częstotliwości określonej tym wzorem nosi nazwę rezonansu elektrycznego.

Badanie zjawiska rezonansu elektrycznego polega na pomiarze natężenia prądu w obwodzie w funkcji częstości w celu uzyskania krzywych rezonansowych i określenia ich parametrów.

2.Pomiar i opracowanie wyników

Do pomiarów wykorzystano obwód zbudowany z szeregowo połączonych:

generatora, cewki, kondensatora, opornika regulowanego i miliamperomierza.

Ustalono wartości L=10mH, C=1μF, prąd sinusoidalnie zmienny. Dokonano 30 pomiarów dla oporu R=0Ω i 30 dla R=135Ω w zakresie od 0,25kHz do 10kHz . Opór własny układu wynosi 15Ω.

Krzywa rezonansowa dla R=0 Ω

Krzywa rezonansowa dla R=135 Ω

częstość rezonansowa dla R=0 Ω

• z pomiarów:
  =1,5kHz

• z wzoru
  

częstość rezonansowa dla R=135 Ω

• z pomiarów:
  =1,5kHz

• z wzoru
  

=1,592kHz

względna szerokość połówkowa dla R=0 Ω

=1750

=2,04

względna szerokość połówkowa dla R=135 Ω

=970

=2,82

3.Wnioski

Badając zmianę natężenia prądu w zależności od zmiany częstotliwości prądu sinusoidalnie zmiennego możemy narysować wykres tej zależności, zwany krzywą rezonansową. Z tego wykresu odczytujemy częstotliwość rezonansową, to znaczy tę przy której występuje maksymalne natężenie prądu. Na wartość częstotliwości rezonansowej ma wpływ indukcyjność cewki i pojemność kondensatora znajdujących się w obwodzie; nie wpływa natomiast opór obwodu, który zmienia jednak wartość natężenia prądu w obwodzie.

Laboratorium fizyki CMF PŁ

Dzień godzina 18.15 - 19.45 grupa T1/5

Wydział Mechaniczny

semestr II rok akademicki 2005/2006

ocena

Kod ćwiczenia	Tytuł ćwiczenia
E6	BADANIE ZJAWISKA REZONANSU W OBWODZIE PRĄDU ZMIENNEGO RLC

Piotr Urbański

nr indeksu

Mateusz Kowalski

nr indeksu

Piotr Kaźmierczak

nr indeksu

---