310 LC直列回路の周波数特性
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理論背景と目的
目的と概要は第3章「LC直列回路の$ Q, f_0, \Delta fを測る」(p.11～)を参照．
理論はテキスト付録 B「直列共振回路の基礎知識」(p.27～) を参照．
理解しにくい事柄は参考書やWeb等で調べて下さい．
LC回路のf特でなにがわかるか？
共振周波数$ f_0 とそこでの最大振幅値＝$ Q_0 測定
$ Q_0から共振の半値全幅$ \Delta f_{(e)}を推定
インダクタンス$ L を算出
半値全幅$ \Delta f_{(m)}を測定
$ \Delta f_{(m)}からもうひとつの$ Q_0算出
実験装置
実験回路と測定条件はテキスト p.11 図3.1参照．
測定するべき値も p.11参照．
回路の構成はテキスト p.13 「準備注意」 ) を参照．
回路構成について，動画を見て下さい．
実験手順
手順はテキストp.14 【実習課題 4-5】を参照．
測定の様子を動画で見て下さい．
測定データ
以下に数種類の測定データを挙げます．
※過去に測定した先輩方のデータです．
どれか一つを参照にしてグラフ化し，考察してください． ▶▶ テキストp.14【実習課題4-5】参照
※「位相」については今回は考えなくても大丈夫です．ですが，とてもおもしろい現象なので，余裕があればテキストを読んで検討してください．(以下のデータには一部，位相のデータも含まれているものがあります)
レポートにはどのデータを参考にしたかを明記してください．
※グラフはデータ中のものを参考にして，自分で描いて下さい．
データ中のグラフには間違いが含まれているものもあります．
データ(C)の拡大図は式の間違いによりグラフも間違えいます．
ほかにも，自分でやってみたらデータのグラフとは異なるかも知れません．
よく確認して，自分で判断してください．
手書きをスキャン／写メでもExcelでも構いません．
Excel,Calcでのグラフの描き方は，検索すればたくさん出ています．
(1年生の計算機実習Iでもやりましたね)
算出課題
【検討課題4-2】(p.14)を読んで$ Q_{0(m)}を算出してください．
※$ Q_{0(m)}：計測した半値幅と計測した共振周波数からの$ Q_0
考察：データや算出値を眺め，一つのことを深く考えて下さい．
テキストp.15【まとめ】【考察】を読み，考えて書いて下さい．
計測した値，算出した値の誤差について考える
$ R, C, Lの値を変えたら何がどう変化するか考えてみる？
$ Q値を大幅に向上させる具体的な方策は？
$ Q値を利用した実用的な回路は？
※この実験の結果・考察は，本テーマの主課題の答えではありません．
本テーマの主課題にどう答えるのかは，自分で考えて下さい．
◆関連実験