I. Cześć teoretyczna (najważniejsze informacje dotyczące badanego zagadnienia).

Rezonans napięć występuje w gałęzi szeregowej RLC, gdzie przy pewnej częstotliwości, zwanej częstotliwością rezonansową f_o następuje zrównoważenie się modułów napięć na cewce i kondensatorze. Ponieważ napięcia te mają przeciwne znaki nie ma spadku napięcia na sumie tych elementów. Można traktować je jako zwykły przewód. Rezonans napięć zapisać można przy pomocy zależności :

;
gdzie ω=2Πf

A zatem napięcie w gałęzi wylicza się następująco:

U=UR+UL+UC=UR=I•R

Czyli aby rezonans zaszedł reaktancje pojemnościowa i indukcyjna gałęzi muszą być sobie równe.

Częstotliwość, przy której zachodzi zjawisko rezonansu zależy tylko od indukcyjności gałęzi L i pojemności gałęzi C, a w ogóle nie zależy od rezystancji R.

II. Część praktyczna.

1)Treść zadania:

1.Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych elementów w obwodzie szeregowym RLC

W celu wyznaczenia charakterystyk częstotliwościowych należy wykonać pomiary napięć na elementach R, L, C w funkcji częstotliwości przy stałej wartości napięcia zasilającego .U_zas = const Pomiary należy przeprowadzić trzykrotnie, przy różnych wartościach rezystancji R w zakresie częstotliwości 20 Hz ... 20 kHz zmieniając f co 1000 Hz

U _zas = const

Generator akustyczny zasila obwód szeregowy składający się z rezystora dekadowego R . cewki L. kondensatora C . Wartości skuteczne napięć U_R, U_L U_C U_LC mierzymy woltomierzem elektronicznym U ( analogowym lub cyfrowym ) Prąd I można zmierzyć miliamperomierzem lub wyznaczyć z prawa Ohma. Na podstawie pomiarów wyznaczyć L, C, częstotliwość rezonansową f_o oraz wyznaczyć charakterystykę:

I = f ( f )

i na jednym układzie współrzędnych

U_L = f ( f )

U_C =f ( f )

U_LC = f ( f )

2. Wyznaczenie częstotliwości rezonansowej.

W tym celu dołączamy woltomierz U do zacisków rezystora mierzymy spadek napięcia na zaciskach rezystora R . Przestraja się częstotliwość generatora aż woltomierz wskaże napięcie maksymalne co świadczy że częstotliwość generatora jest równa częstotliwości rezonansowej f_o Przełączając woltomierz sprawdzamy czy napięcie ULC równe jest zeru. Pomiary przeprowadzić trzykrotnie dla różnych wartości rezystancji R miernikami współpracującymi z komputerem.

2)Sprawdzane przedmioty i wymiary (szkic mierzonego przedmiotu i wymiary symbolowe, schemat urządzenia itp.):

3)Sprzęt mierniczy:

• Generator akustyczny - Rak Tech 2830 SWEEP/FUNCTION GENERATOR

• Zestaw S3 PP-435

• Miliamperomierz - Matex M-3800

• Woltomierz - Matex M-3800

1

U

U_ZAS

U

U_C

U_L

U_R

C

L

R

mA

Generator

akustyczny

---