CURVA DI RISONANZA CIRCUITO RLC SERIE Se si fa variare la frequenza della f.e.m. che alimenta un circuito RLC serie, si trova che la corrente raggiunge un massimo in corrispondenza del valore (frequenza di risonanza): 1 2 LC 0 (1) In condizioni di risonanza la corrente risulta: I0 V0 R (2) Il circuito da adoperare è il seguente: A R V L G C Strumenti da utilizzare 1. L è una bobina. 2. C è un condensatore di capacità nota, a scelta tra un certo numero messi a disposizione, che si possono adoperare in successione per determinare più curve di risonanza diverse. 3. A è un amperometro a diverse portate. 4. V è un voltmetro a diverse portate per controllare l’ ampiezza della tensione alternata fornita dal generatore. 5. G è un generatore di tensione alternata. 6. R è la resistenza equivalente alla resistenza interna della bobina (R=7.20.1) più quella, in serie, dell’ amperometro. Modo di operare 1. Realizzare il circuito di figura. 2. Regolare la tensione fornita dal generatore su un valore prefissato (p.es. 5 Volt), mediante l’ apposita manopola. 3. Variare la frequenza di tale tensione e rilevare i valori dell’ ampiezza della corrente per le diverse frequenze. La frequenza va letta sul generatore (direttamente sul display digitale se il generatore ne è fornito, oppure moltiplicando il valore indicato sul pulsante selettore dell’ intervallo di frequenze il fattore moltiplicativo sulla manopola in modelli più vecchi), a meno che sia disponibile un frequenzimetro (si collega in parallelo come un voltmetro), che permette di misurare la frequenza con migliore precisione. Accertarsi che l’ intervallo di frequenze esplorate comprenda il valore di risonanza, cioè che al crescere della frequenza la corrente cresca e poi, raggiunto un massimo, decresca. NOTA: per ogni frequenza, prima di leggere la corrente occorre ripristinare l’ ampiezza della tensione fornita dal generatore sul valore prefissato, mediante l’ apposita manopola. Tale ampiezza tende a variare perché al variare della frequenza varia l’ impedenza Z del circuito e quindi varia l’ ampiezza della corrente, I, nell’ intero circuito; di conseguenza varia la caduta di tensione nella resistenza interna r del generatore; se tale resistenza interna non è trascurabile, l’ ampiezza della tensione realmente erogata dal generatore quando alimenta il circuito risulta funzione della frequenza: Vreale()=VG-I()r (ove VG è l’ ampiezza della tensione che il generatore erogherebbe a circuito aperto). Il potenziometro azionato dalla manopola consente di compensare questo effetto in modo tale che Vreale() risulti sempre pari al valore prefissato, per qualsiasi frequenza . 4. Tracciare la curva di risonanza, I in funzione di , individuare il valore della frequenza di risonanza 0 e dedurre il coefficiente di autoinduzione L della bobina dalla (1). 5. Tracciare il grafico di I2 in funzione della pulsazione (per ogni frequenza , = 2); da tale grafico determinare il fattore di qualità Q 0 1 / 2 e confrontarlo con il valore atteso Q 1 L . R C