Feszültségrezonancia másolata
A mechanikai rezonancia jelenségével már megismerkedtünk. A rezgő rendszert, ha saját frekvenciájával gerjesztjük, akkor nagy amplitúdójú rezgést végez. Lehetséges-e ugyanezt létrehozni a rezgések másik típusával, az elektromágneses rezgésekkel?
Mit látunk az interaktív alkalmazáson?
A panelen látható és állítható a gerjesztés frekvenciája, valamint a kör ohmos ellenállása, induktivitása és kapacitása. A bal oldali rajzlapon kétféle lehetőség közül választhatunk:
- Az alapból látható lehetőségnél az effektív áramerősség - gerjesztés frekvenciája grafikon és két függőleges szaggatott félegyenes látható. Az „f0” feliratú félegyenes az RLC-kör sajátfrekvenciáját jelöli, az „f” feliratú pedig a gerjesztés frekvenciáját mutatja.
- A másik lehetőségnél a gerjesztő feszültség – idő grafikon (lila, sima) és az áramerősség – idő grafikon (barna, szaggatott) látható. A jobboldali panelen az ellenállások láthatók forgóvektorokként. A feliratok jelentései: R – ohmos ellenállás, XL – induktív ellenállás, XC – kapacitív ellenállás, Z – impedancia, φ – fáziseltolódás.
Az elektromágneses rezgőkör is egy rezgésre képes rendszer. Ha ezt kívülről váltakozó feszültséggel gerjesztjük, akkor ugyanúgy kényszerrezgésbe hozzuk a rendszerünket, amelynek következményeként eltérő amplitúdójú elektromágneses rezgés jön létre a rezgőkörben. Vizsgáljuk meg, hogy a körben létrejött elektromos áram értéke hogyan függ a gerjesztő feszültség frekvenciájától!
1. A sajátfrekvencia
1.1. Vizsgáld meg, hogyan változik az RLC-körünk sajátfrekvenciája, ha változtatjuk a kört felépítő elemeket, a tekercs induktivitását és a kondenzátor kapacitását!
1. 2. Az ohmos ellenállás változtatása mit változtat meg a rezonanciagörbén?
2. Ha változtatod a gerjesztő frekvenciát, mit okoz?
3. Az időfüggés vizsgálata
3.1. A váltás gombot megnyomva a feszültség és az áramerősség időfüggése jelenik meg. Mi a viszonyuk a rezonancia állapotában?