Tomasz Dobrzycki WPPT(Fizyka) I rok  | 
17.03.1997r.  | 
SPRAWOZDANIE NR 4
Temat : Badanie zjawiska rezonansu elektromagnetycznego.
Schemat układu pomiarowego.
A  | 
- amperomierz  | 
R  | 
- opornik  | 
L  | 
- cewka  | 
V  | 
- woltomierz  | 
G  | 
- generator napięć zmiennych o regulowanej częstotliwości  | 
1. Przebieg ćwiczenia
Ćwiczenie polega na zmierzeniu zależności natężenia prądu płynącego przez amperomierz od częstotliwości dla stałej wartości napięcia zasilającego obwód i na podstawie tych zależności zbadanie zjawiska rezonansu elektromagnetycznego.
Pomiary zostały wykonane dla 3 różnycz rezystancji (R1 , R2 , R3) przy stałej pojemności kondenstatora C1 = 62,53 [nF]±5[%], a następnie dla R1 przy pojemności C2 = 17,33 [nF]±5[%] . Stałe napięcie zasilające w obwodzie RLC wynosiło V=2 [V].
Wielkości takie jak indukcyjność cewki L i dobroć obwodu Q zostały obliczone na podstawie wzorów:
2. Tabele z wynikami pomiarów i obliczeń
Lp.  | 
Ni 0 [KHz]  | 
R1\C1  | 
  | 
R2\C1  | 
  | 
R3\C1  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
I1 [mA]  | 
U1 [V]  | 
I2 [mA]  | 
U2 [V]  | 
I3 [mA]  | 
U3 [V]  | 
L[H]  | 
Δν0[KHz]  | 
ΔI1[mA]  | 
ΔI2[mA]  | 
ΔI3[mA]  | 
1.  | 
2  | 
2,3  | 
-  | 
2,3  | 
-  | 
2,3  | 
-  | 
-  | 
0,04  | 
0,023  | 
0,023  | 
0,023  | 
2.  | 
2,2  | 
2,4  | 
-  | 
2,4  | 
-  | 
2,4  | 
-  | 
-  | 
0,044  | 
0,024  | 
0,024  | 
0,024  | 
3.  | 
2,4  | 
4  | 
-  | 
4,05  | 
-  | 
4,1  | 
-  | 
-  | 
0,048  | 
0,04  | 
0,0405  | 
0,041  | 
4.  | 
2,6  | 
5,72  | 
-  | 
5,89  | 
-  | 
5,9  | 
-  | 
-  | 
0,052  | 
0,0572  | 
0,0589  | 
0,059  | 
5.  | 
3  | 
16,2  | 
-  | 
20,04  | 
-  | 
21,9  | 
-  | 
-  | 
0,06  | 
0,162  | 
0,2004  | 
0,219  | 
6.  | 
3,4  | 
14,5  | 
-  | 
16,95  | 
-  | 
17,65  | 
-  | 
-  | 
0,068  | 
0,145  | 
0,1695  | 
0,1765  | 
7.  | 
4  | 
5,5  | 
-  | 
5,6  | 
-  | 
5,6  | 
-  | 
-  | 
0,08  | 
0,055  | 
0,056  | 
0,056  | 
8.  | 
4,4  | 
4,3  | 
-  | 
4,1  | 
-  | 
4,1  | 
-  | 
-  | 
0,088  | 
0,043  | 
0,041  | 
0,041  | 
9.  | 
4,8  | 
3,35  | 
-  | 
3,38  | 
-  | 
3,4  | 
-  | 
-  | 
0,96  | 
0,0335  | 
0,0338  | 
0,034  | 
10.  | 
5,2  | 
2,9  | 
-  | 
2,9  | 
-  | 
2,9  | 
-  | 
-  | 
0,104  | 
0,029  | 
0,029  | 
0,029  | 
11.  | 
5,6  | 
2,6  | 
-  | 
2,6  | 
-  | 
2,6  | 
-  | 
-  | 
0,112  | 
0,026  | 
0,026  | 
0,026  | 
12.  | 
6  | 
2,4  | 
-  | 
2,4  | 
-  | 
2,4  | 
-  | 
-  | 
0,12  | 
0,024  | 
0,024  | 
0,024  | 
max  | 
3,165  | 
23,3  | 
17,1  | 
44  | 
31,8  | 
66,6  | 
48,2  | 
0,040439372  | 
0,0633  | 
0,233  | 
0,44  | 
0,666  | 
Lp.  | 
ν0 [Khz]  | 
R1\C2  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
  | 
I [mA]  | 
U4 [V]  | 
L[H]  | 
Δν0[KHz]  | 
ΔI[mA]  | 
1.  | 
4,9  | 
2,5  | 
-  | 
  | 
0,098  | 
0,025  | 
2.  | 
5,2  | 
3,6  | 
-  | 
  | 
0,104  | 
0,036  | 
3.  | 
5,5  | 
5,9  | 
-  | 
  | 
0,11  | 
0,059  | 
4.  | 
5,8  | 
12,3  | 
-  | 
  | 
0,116  | 
0,123  | 
5.  | 
6  | 
20,05  | 
-  | 
  | 
0,12  | 
0,2005  | 
6.  | 
6,2  | 
16  | 
-  | 
  | 
0,124  | 
0,16  | 
7.  | 
6,8  | 
5,85  | 
-  | 
  | 
0,136  | 
0,0585  | 
8.  | 
7,4  | 
3,9  | 
-  | 
  | 
0,148  | 
0,039  | 
9.  | 
8  | 
3,1  | 
-  | 
  | 
0,16  | 
0,031  | 
10.  | 
8,6  | 
2,7  | 
-  | 
  | 
0,172  | 
0,027  | 
11.  | 
9,2  | 
2,5  | 
-  | 
  | 
0,184  | 
0,025  | 
max.  | 
6,02  | 
20,08  | 
29,2  | 
  | 
0,1204  | 
0,2008  | 
Lp  | 
U[V]  | 
E[V]  | 
Q  | 
ΔE[V]  | 
ΔU[V]  | 
DQ  | 
1  | 
17,1  | 
2  | 
8,55  | 
0,1  | 
0,03875  | 
0,446875  | 
2  | 
31,8  | 
2  | 
15,9  | 
0,1  | 
0,03875  | 
0,814375  | 
3  | 
48,2  | 
2  | 
24,1  | 
0,1  | 
0,03875  | 
1,224375  | 
4  | 
29,2  | 
2  | 
14,6  | 
0,1  | 
0,03875  | 
0,749375  | 
Lśr[H]  | 
ΔL'/L' [%]  | 
ΔL''/L'' [%]  | 
0,040386  | 
0,127160448  | 
21,36323  | 
3. Obliczenie błędów pomiarów
Δν = ν⋅2%
ΔI = I⋅1%
=5[%]
ΔU = kl⋅Zakres/100 = 0,03875[V]
ΔE = 0,1[V]
5. Przykładowe obliczenia
6. Wnioski
Wykres zależności I od ν0 powinien być symetryczny względem prostej ν0f(ν0) , ale ze względu na nie stabilność napięcia zasilającego i wady generatora wykres jest niesymetryczny. I0 dla częstotliwości rezonansowej jest nieraz 10-krotnie większe niż w pobliskich p-ktach. W miarę malenia R wartość maksymalna funkcji dąży do nieskończoności czyli wykres robi się bardziej stromy. Dla mniejszej pojemności C wykres jest bardziej łagodny. Obserwuje się dłuższe dochodzenie do rezonansu.