Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest praktyczna ilustracja rezonansu napięć i prądów występująca w
obwodach RLC.
Schematy układu pomiarowego:
Wyniki pomiarowe i wykresy:
Dla Q=10. f0=9,666kHz . URd=1,24V
F[KHz] | URd[cm] | C[V/cm] | URd[mV] | f/f0 | URd/URd0 | T[cm] | ∆t[cm] | ᵠ[0] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2,00 | 1,00 | 50m | 50,00 | 0,21 | 0,04 | 5,00 | 1,20 | 86,40 |
5,00 | 1,40 | 100m | 140,00 | 0,52 | 0,11 | 4,00 | 0,90 | 81,00 |
7,00 | 1,40 | 200m | 280,00 | 0,72 | 0,23 | 2,80 | 0,70 | 78,00 |
8,00 | 1,00 | 500m | 500,00 | 0,83 | 0,40 | 2,40 | 0,50 | 75,00 |
9,00 | 0,80 | 1,00 | 800,00 | 0,93 | 0,65 | 2,20 | 0,20 | 32,70 |
10,00 | 1,10 | 1,00 | 1100,00 | 1,03 | 0,89 | 2,00 | 0,15 | 27,00 |
11,00 | 1,20 | 500m | 600,00 | 1,14 | 0,48 | 1,80 | 0,25 | 50,00 |
12,00 | 1,90 | 380m | 380,00 | 1,24 | 0,31 | 1,70 | 0,35 | 74,10 |
Dla Q=20. f0=9,656kHz . URd0=820mV
F[KHz] | URd[cm] | C[mV/cm] | URd[mV] | f/f0 | URd/URd0 | T[cm] | ∆t[cm] | ᵠ[0] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
6,00 | 1,20 | 100,00 | 120,00 | 0,62 | 0,10 | 3,40 | 0,80 | 84,71 |
7,00 | 1,80 | 100,00 | 180,00 | 0,72 | 0,15 | 2,90 | 0,60 | 74,48 |
8,00 | 1,30 | 200,00 | 260,00 | 0,83 | 0,21 | 2,40 | 0,50 | 75,00 |
9,00 | 1,10 | 500,00 | 550,00 | 0,93 | 0,44 | 2,10 | 0,30 | 51,43 |
10,00 | 1,50 | 500,00 | 750,00 | 1,03 | 0,60 | 1,90 | 0,20 | 37,89 |
11,00 | 1,60 | 200,00 | 320,00 | 1,14 | 0,26 | 1,85 | 0,30 | 58,38 |
12,00 | 2,00 | 100,00 | 200,00 | 1,24 | 0,16 | 1,75 | 0,35 | 72,00 |
Dla Q=10
Dla Q=20
Wnioski:
Rezonans napięć jest zjawiskiem rzeczywistym i występuje w obwodach elektrycznych. Można zaobserwować pewne prawidłowości. Spadek napięcia na rezystorze osiąga największą wartość dla częstotliwości rezonansowej. Oddalając się od niej spadek napięcia maleje. Podobnie jest z wartością prądu. Największą wartość osiąga się dla częstotliwości rezonansowej natomiast dla częstotliwości mniejszych i większych wartość prądu znacząco maleje. Własnością rezonansu jest to, że przy wystąpieniu częstotliwości rezonansowej prąd jest w fazie z napięciem. Z wyników naszych pomiarów można zaobserwować, że oddalając się od częstotliwości rezonansowej przesunięcie fazowe rośnie. Można zauważyć również różnice dla układów o różnych dobrociach. Spadek napięcia na rezystorze dla dobroci 20 jest około dwa razy mniejszy niż w przypadku układu o dobroci wynoszącej 10. Dla układu o większej dobroci można zaobserwować również, że o ile dla częstotliwości bliskich rezonansowej przesuniecie fazowe jest podobne jak dla układów o dobroci mniejszej, to oddalając się od częstotliwości rezonansowej przesunięcie fazowe ma większe wartości.