Ćwiczenie nr 42.
Temat: Indukcyjność własna i pojemność w obwodach prądu przemiennego.
LITERATURA:
1. E. M. Purcell - Elektryczność i magnetyzm
2. A. Puch, J. Smela - Przewodnik po pierwszej pracowni fizycznej 3. T. Dryński „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki”.
4. D. Halliday, R. Resnick – Fizyka t. 2, PWN Warszawa 1984.
5. 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
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.