Studiul rezonantei intr-un circuit RLC serie

Chestiuni de studiat

Lucrarea studiaza comportarea unui circuit RLC serie alimentat in curent alternativ sub tensiunea U. Se modifica reactanta bobinei de la valoarea maxima la valoarea minima, pentru diferite valori ale curentului (0,2; ; I₀=I_max; . 0,2) masurandu-se valorile tensiunilor la bornele bobinei si condensatorului pentru situatiile R scurtcircuitat, respectiv R in circuit. Pentru masuratorile efectuate se calculeaza tensiunile pe elementele reactive si impedantele acestora, precum si defazajul curent-tensiune, si se traseaza graficele de variatie I=I(X_L); U_L=U_L(X_L); U_C=U_C(X_L); φ=φ(X_L) pentru ambele situatii pe aceeasi figura.

Schema de montaj si aparatura folosita

AT - autotransformator reglabil;

A - ampermetru feromagnetic;

V₁, V₂ - volmetre feromagnetice cu scari multiple;

R₀ - reostat;

B - bobina cu miez de fier, cu inductivitate reglabila;

C - condensator;

I₁ - intrerupator bipolar;

I₂ - intrerupator unipolar;

K - comutator unipolar.

Date experimentale si calculate

Prelucrarea datelor

Concluzii si observatii

1. Se observa ca graficele marimilor studiate au forma de clopot cu maximul in dreptul rezonantei. In plus, graficele circuitulului cu rezistenta mai mare "imbraca", respectiv, graficele circuitului cu rezistenta mai mica.

2. Pentru a obtine curent maxim prin circuit se va folosi un circuit RLC serie. Acest tip de circuit se foloseste in radiotehnica pentru producerea antenelor, intrucat prin acestea este de dorit sa treaca un curent maxim, deoarece in acest caz si bataia statiei este maxima. Circuitele RLC se folosesc si pentru filtrarea frecventelor de unda.

3. Se observa ca in regim de rezonanta tensiunile la bornele bobinei si condensatorului ating valori mari, acest fenomen putand avea consecinte nefaste. De exemplu, in instalatiile industriale pentru transmisia si utilizarea energiei electrice aparitia supratensiunilor poate produce deteriorari ale retelei si chiar accidente.

4. Daca curentul prin circuit si tensiunile pe bobina si condensator cresc pana la valoarea maxima (la rezonanta) pentru a scadea apoi, dar fara a avea valori negative, unghiul φ are valori negative in partea stanga a graficului si pozitive in partea din dreapta, ceea ce inseamna ca curentul prin circuit este defazat in urma tensiunii in regimul capacitiv si inaintea acesteia in regim inductiv.

5. Factorul de calitate . Cum , rezulta . Q arata de cate ori este mai mare, la rezonanta, tensiunea la bornele bobinei sau condensatorului decat tensiunea generatorului.