Indukcyjność własna i pojemność w obwodach prądu zmiennego.

Ćwiczenie nr 42.
Temat: Indukcyjność własna i pojemność w obwodach prądu
przemiennego.
LITERATURA:
1.
2.
3.
4.
5.
E. M. Purcell - Elektryczność i magnetyzm
A. Puch, J. Smela - Przewodnik po pierwszej pracowni fizycznej
T. Dryński „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”.
D. Halliday, R. Resnick – Fizyka t. 2, PWN Warszawa 1984.
J. Smela, T. Zamorski, A. Puch – Pierwsza pracownia fizyczna- przewodnik
Wydawnictwo Oświatowe FOSZE, Rzeszów 1995
ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
1. Prąd sinusoidalnie zmienny, wielkości charakteryzujące, wartość skuteczna i
szczytowa.
2. Rola indukcyjności i pojemności w obwodach prądu zmiennego.
3. Zależności amplitudowe i fazowe między napięciem i natężeniem prądu w
obwodach RL, RC, RLC.
4. Zjawisko rezonansu, częstotliwość rezonansowa.
5. Budowa i obsługa oscyloskopu dwukanałowego.
PRZEBIEG ĆWICZENIA:
1. Zestawić szeregowy obwód z indukcyjnością, oporem i źródłem
sinusoidalnej siły elektromotorycznej. Za pomocą woltomierza
i amperomierza zmierzy spadek napięcia na indukcyjności i prąd w
obwodzie. Obliczyć indukcyjność zwojnicy (jej opór można przyjąć jako
równy zeru). Na ekranie oscyloskopu dwukanałowego zmierzyć przesunięcie
fazowe między napięciem i natężeniem. Znając jego wartości obliczyć
indukcyjność zwojnicy. Porównać wyniki otrzymane obiema metodami.
2. W obwodzie zastąpić zwojnicę kondensatorem. Dokonać pomiaru
pojemności kondensatora dwiema metodami jak w p 1.
3. Zestawić analogiczny obwód z pojemnością i indukcyjnością połączonymi
szeregowo. Z danych otrzymanych w punkcie 1 i 2 obliczyć częstość
rezonansową takiego obwodu.
4. Sprawdzić otrzymaną wartość częstości rezonansowej obserwując zależności
fazowe i amplitudowe na oscyloskopie i miernikach.
*
4 . Wykreślić krzywe rezonansowe prądu w szeregowym obwodzie RLC dla
trzech różnych oporności biernych R.
*
5 . Wykreślić krzywe rezonansowe przesunięcia fazowego w obwodzie RLC
dla trzech różnych oporności biernych R.
Dyskusja błędu:
Maksymalny prąd względny pomiaru L, C i częstości rezonansowej obliczyć
można metodą pochodnej logarytmicznej.
Przyrządy:
oscyloskop dwukanałowy, opornica dekadowa, kondensator, zwojnica,
generator, mierniki uniwersalne szt. 2.
) Dotyczy ćwiczenia o zwiększonym stopniu trudności.
*