Wstęp:

Zjawisko skokowych zmian faz i amplitudy podstawowej harmonicznej prądu

przy płynej zmianie napięcia w szeregowym połączeniu kondensatora z dławikiem

rdzeniowym nazywamy ferrorezonansem napięć.

Natomiast zjawisko skokowych zmian napięcia przy równoległym połączeniu

kondensatora z dławikiem rdzeniowym przy płynej zmianie prądu nazywamy

ferrorezonansem prądów.

Układy pomiarowe do badania ferrorezonansu

a) napięć

b) prądów

Tabela pomiarów

	Ferrorezonans napięć				Ferrorezonans prądów
Lp.	|I| [mA]	|U| [V]	|UL| [V]	|UC| [V]	|U| [V]	|I| [mA]	|IL| [mA]	|IC| [mA]
	34	2,5	7.3	3.5	2,5	7	22	37
	44	5,0	8.9	4.2	5,0	8	26	49
	70	7,5	30.2	30.2	7,5	36	37	74
	342	10.0	33	40.6	10,0	53	47	97
	372	12,5	33.9	44.6	12,5	67	58	119
	398	15,0	34.8	48.2	15,0	80	72	144
	424	17,5	35.5	51.7	17,5	89	90	168
	447	20,0	36.2	55	20,0	93	110	191
	472	22,5	36.9	58.6	22,5	92	140	218
	496	25,0	37.5	61.7	25,0	87	174	240
	521	27,5	38.1	65	27,5	96	227	265
	544	30,0	38.7	68.1	29.5	122	286	286
	568	32,5	39.3	71.4	30	129	298	290
	591	35,0	39.8	74.4	32.5	184	384	318
	613	37,5	40	77.5	35	263	492	338
	634	40,0	40.8	80.3	37.5	375	634	362
	657	42,5	41.2	82.5	40	537	819	387
	680	45	41.7	86.6	42.5	766	1074	412
	701	47.5	42.2	89.7	45	1071	1399	437
	729	50	43	91.7	47.5	1514	1846	465

WNIOSKI

Jak wiadomo zjawisko ferrorezonansu w obwodzie zawierającym szeregowo połączony kondensator i cewkę nawiniętą na rdzeniu (dławik), powinno spowodować spadek napięcia w obwodzie do zera, o ile wogóle zajdzie. Jednak, z otrzymanej charakterystyki wynika, że tak nie jest, tzn. pozostaje pewne napięcie szczątkowe, pomimo zajścia zjawiska - dowodem jest przecięcie się charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Przyczyną istnienia tego napięcia jest rezystancja uzwojenia cewki i straty na jej rdzeniu, które należy uwzględnić w obwodzie rzeczywistym. Na utrudnienie i niedokładność opisu zjawiska miało wpływ korzystanie z wymuszenia napięciowego. Pomiary musiały zostać wykonane raz przy zwiększaniu napięcia wymuszającego, do momentu gwałtownego wzrostu prądu w obwodzie, a drugi raz przy zmniejszaniu napięcia wymuszającego, do momentu gwałtownego spadku prądu w obwodzie (rezonans). Sposób ten nie daje jednak informacji o pewnej części powstałej charakterystyki tzn. tej pomiędzy gwałtownymi zmianami prądu w obwodzie. Ponadto, nagła zmiana prądu w obwodzie przy zmniejszaniu napięcia wymuszającego, powinna nastąpić dla napięcia, przy którym następuje przecięcie się charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Z uzyskanych wyników widać, że punkty te są nieco przesunięte względem siebie. Wpływ na to mogły mieć błędy wynikające z niedokładności odczytu wartości wskazywanych przez mierniki, ponieważ dla małych napięć zmiany badanych prądów były nieznaczne. W celu wierniejszego odwzorowania wyników pomiaru, powstałą krzywą wypadkową U(I), w fazie zmniejszania napięcia wymuszającego, aproksymowano do krzywej o równaniu : log y = A⋅x + B, gdzie A = 0,00513776
a B = 1,93611. Zależność U_C(I) aproksymowano do równania prostej y = A⋅x + B, o współczynnikach A = 0,175128 B = 0,678517. Natomiast krzywą U_L(I) aproksymowano do krzywej o równaniu : y = A⋅log x + B, gdzie A = 13,8493

B = -17,091.

Wymuszenie napięciowe, podczas badania ferrorezonansu prądów, dało informację o całej wypadkowej zależności U(I). Zajście tego zjawiska teoretycznie miało się objawić spadkiem prądu w obwodzie do zera. Jednak osiągnięte przez ten prąd minimum, w momencie zajścia zjawiska, jest większe od zera. Tutaj także wpływ na to miała rezystancja cewki i straty na jej rdzeniu. Czynniki te spowodowały zapewne nieznaczne odchylenie wartości napięcia, dla której zachodzi przecięcie się charakterystyk U(I_L) i U(I_C), od wartości, przy której zaobserwowano zjawisko ferrorezonansu prądów.
Zależność U(I_C) na wykresie aproksymowano do prostej o równaniu y = A⋅x + B,
gdzie A = 0,149147 B = 0,461702.

---