File0031 (2)

Ćwiczenie 24

PADANIE REZONANSU W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH 24.1. Wstęp teoretyczny

Zjawisko rezonansu, które poniżej zostanie zdefiniowane, zwięzane Jest z "wymuszonymi drganiami" układów drgających, np. mechanicznych lub elektrycznych. Samo pojęcie drgań opisane zostało w części I,ćwicz.4 i 5,gdzie badano drgania układów "wytraconych" z równowagi i pozostawionych "samym sobie", w ćwiczę -niach tych zdefiniowano pojęcie okresu drgań, częstość drgań własnych, drgania normalne, dudnienia. W ćwiczeniu 37 omówiono również drgania tłumione. Znajomość tych pojęć jest konieczna do zrozumienia efektu rezonansu. Pojęcie "wymuszenia drgań" oznacza, że obwód drgający nie został wytrącony z równowagi i pozostawiony “sam sobie", lecz przez cały czas działa na niego siła. W rozważaniach na temat rezonansu, będziemy badali, co się dzieje z układem, gdy działa na niego eiła harmoniczna np, F * F_o cos (cot) i Jak to oddziaływanie zależy od częstości 3iły wymuszającej w stosunku do częstości drgań włas -nych. Ze względu na łatwość techniczną realizacji w ćwiczeniu badamy elektryczny układ rezonansowy.

Rys .24,1. Układ rezonansowy RLC

Na wstępie rozważmy układ z rysunku 24.la. Załóżmy, że w pewnym momencie na kondensatorze C został zgromadzony ładunek q,

6 prąd płynący w cewce i oporniku Jest równy zeru, następuje rozładowanie kondensatora, zaczyna płynąć prąd określony zależności?

V< miarę, gdy ładunek o n» kondensatorze zmniejsza 3ię, maleje zgromadzone w nim onergla elektryczna

(24.3)

gdzie L oznacza Indukcyjność cewki.

W rezultacie pole elektryczne malajo, pole magnetyczne wzrasta, a energia zawarta w polu elektrycznym kondensatora zamienia się na energię pola magnetycznego cewki. W procesie tym prz.ez opornik przepływa prąd wydzielając na nim ciapko Ooule'a i ras tę -puje zamiana energii na ciepło w ilości

(24.4)

Je en pełny cykl następuje wtedy, gdy pole elektryczno kondon -setore ma ten sam zwrot (rys.24.2), Widać tu analogie z np.drganiem wahadła matematycznego lub cewki galwanomstru z ćwiczę -nla 37, która została wychylona (nadano Jej pewną energię po -tencjalną zgromadzoną w niciach sprężystych, na których Jest zawieszona), a następnie zwarto Jej obwód zasilania. Odpowiedni -kłem opornika R w obwodzie elektrycznym RLC Jest tu oporność, nrzcz którą zwarto obwód elektryczny cowki. Raz rozpoczęte drgania w obwodzie RLC, gdy przyjmujemy że R “ 0, trwają nieakoó -ozenie długo (brak tłumienia w obwodzie).

Aby opisać, jak zmienia się prąd w obwodzie RLC skorzystamy z IX prawa Kirchhoffa. Mówi ono, że suma spadków napięć w obwodzie równa aię zeru.

57

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
File0031 (2) Ćwiczenie 24 PADANIE REZONANSU W OBWOOACH ELEKTRYCZNYCH 24.1. Wstęp teoretyczny Zjawisk
IMG70 Ćwiczenie 24Badania rezonansu w obwodach elektrycznych 24.1. Wstęp teoretyczny Zjawisko rezon
81950 P1070670 (2) Ćwiczenie 26Pomiar indukcji elektromagnetycznej 26.1. Wstęp teoretyczny Indukcja
Ćwiczenie 26Pomiar indukcji elektromagnetycznej 26.1. Wstęp teoretyczny Indukcja (z łaciny inductio)
IMG75 Ćwiczenie 25Badanie zjawiska Hałla 25.1. Wstęp teoretyczny Zjawisko Halla polega na powstawan
1id571 Ćwiczenie 18 Wyznaczanie przerwy energetycznej germanu 18.1. Wstęp teoretyczny Pasmowa teori
Ćwiczenie 9Wyznaczanie napięcia powierzchniowego za pomocą kapilary 9.1. Wstęp teoretyczny Napięcie

więcej podobnych podstron