Comment savoir si un circuit LC parallèle est en résonance ?
Une combinaison parallèle inducteur-condensateur (LC) est un exemple de circuit électronique accordé ; il a une fréquence de résonance spéciale où son impédance électrique devient infinie. Connecté à un oscillateur accordé sur la fréquence de résonance, le circuit LC tirera très peu de courant. Il tirera plus de courant lorsque l'oscillateur est à toute autre fréquence que la résonance. Pour voir cette résonance en action, vous aurez besoin de votre circuit LC, d'une résistance de 1 kΩ de rechange, d'un oscilloscope, d'un oscillateur et de quelques fils de connexion.
Matériel nécessaire
- Oscilloscope
- Oscillateur à fréquence variable
- Résistance 1 kΩ
- Circuit LC
- 3 câbles banane
- 4 pinces crocodile pour connecteur banane
- Calculatrice scientifique
Instructions
Calculez la fréquence de résonance du circuit LC en utilisant la formule suivante : f = 1 / (2 × π × √(L × C)), où f est la fréquence de résonance, π est 3,14159, L est l'inductance en henrys et C est la capacitance en farads. La fonction sqrt() prend la racine carrée de L × C. Par exemple, une inductance de 10 millihenrys et un condensateur de 0,1 microfarad donnent une fréquence de résonance d'environ 5032 hertz.
Connectez deux câbles banane dans les prises de sortie de l'oscillateur — un dans la prise chaude et un dans la prise de masse. Mettez des adaptateurs pinces crocodile sur les extrémités libres des câbles banane. Mettez des adaptateurs pinces crocodile sur les extrémités du troisième câble banane. Connectez le câble provenant de la prise chaude de l'oscillateur à une borne de la résistance de 1 kΩ. Connectez le câble de masse de l'oscillateur à une extrémité du circuit LC. Connectez l'autre extrémité du circuit LC à la borne libre de la résistance avec le troisième câble banane.
Connectez la sonde de l'oscilloscope à une borne de la résistance. Connectez la pince de masse de la sonde d'oscilloscope à l'autre borne de la résistance. Réglez le mode de couplage d'entrée de l'oscilloscope sur AC. Réglez la vitesse de balayage horizontal de l'oscilloscope à environ 1 milliseconde par division. Réglez le gain vertical à environ 0,5 volt par division. Allumez l'oscilloscope.
Réglez la fréquence de l'oscillateur à quelques centaines de hertz en dessous de la fréquence de résonance. Ajustez l'affichage de l'oscilloscope pour que l'onde sinusoïdale que vous voyez soit centrée sur la ligne horizontale « zéro ».
Tournez le contrôle de fréquence de l'oscillateur de haut en bas pour passer répétitivement par le point de résonance du circuit LC. Vous devriez voir l'affichage du signal sur l'oscilloscope augmenter jusqu'à une amplitude ou force maximale à la fréquence de résonance.