Drgania wymuszone w obwodzie elektrycznym
Rezonans elektryczny ocenione na 4 (Kupczak)
Połączenie równoległe
Przy połączeniu równoległym wartość oporu indukcyjnego wyraża się wzorem
, zaś oporu pojemnościowego
Równość tych oporów przy częstotliwości rezonansowej powoduje, że wypadkowy opór połączenia równoległego kondensatora i cewki osiąga największą wartość. Ze wzrostem częstotliwości maleje opór pojemnościowy a w rezultacie opór wypadkowy. Natomiast, gdy częstotliwość f drgań wymuszonych jest mniejsza od rezonansowej maleje
. Woltomierz pokazuje przy częstotliwości rezonansowej maxymalne napięcie U. Rezonans równoległy nazywa się rezonansem prądów.
Obwodów rezonansowych używa się w urządzeniach radiowych i telewizyjnych do wybierania określonych częstotliwości z całego zakresu częstotliwości dochodzących do nich fal.
W obwodzie przedstawionym na rys. 2 generator dostarczający zmienną SEM wymusza drgania. Wartość napięcia U mierzonego na woltomierzu zależy od częstotliwości f drgań wytworzonych przez generator. W podanym obwodzie można wyznaczyć częstotliwość rezonansową
dla której napięcie U osiąga wartość maxymalną. Wyniki pomiarów zamieszczamy w tabelce 1.
L.p. |
Częstotliwość f |
Napięcie U |
1 |
31 |
0,1 |
2 |
32 |
0,12 |
3 |
33 |
0,1 |
4 |
34 |
0,15 |
5 |
35 |
0,2 |
6 |
36 |
0,45 |
7 |
37 |
0,7 |
8 |
38 |
1,25 |
9 |
39 |
2 |
10 |
40 |
1,5 |
11 |
41 |
0,95 |
12 |
42 |
0,55 |
13 |
43 |
0,4 |
14 |
44 |
0,3 |
15 |
45 |
0,2 |
16 |
46 |
0,15 |
17 |
47 |
0,1 |
Przedstawiona w postaci graficznej na wykresie zależność U(f).
Wnioski: Częstotliwość rezonansowa odpowiada maximum krzywej. Określenie zakresu błędu pomiarowego było niemożliwe ze względu na wadliwy przyrząd pomiarowy (woltomierz). Z tego też powodu niemożliwe było wykonanie części ćwiczenia dotyczącej połączenia szeregowego.
Tabela 1