530 LC直列回路の過渡特性を知る
◆理論背景・目標
共振回路過渡特性は，共振のもう一つの特徴「発振現象」を観察しうる特性である．
周波数特性での大きなピークを持つ共振とは違うが，同じ原理が働いている．このことは共振という働きを理解する手助けとなる．
理解しにくい事柄は参考書やWeb等で！
◆実験内容
※何のためのこの実験を行うのかを理解して取り組むこと
以下のような項目が掲載されている．
概要・回路・実験装置・条件・準備，実験手順
実習課題・検討課題
◆LC過渡特性で得られる値
検討課題も含め，以下の通り．
LC回路の時定数$ \tau ：測定
インダクタンス$ L ：算出
共振周期$ T：観測値
→ 共振角速度$ \omega_0(≒共振周波数$ f_0)：算出
上記の値から$ Q_0：算出
※この$ Q_0とf特で得られた$ Q_0は，真値は同じ
→ でも誤差は出る！なぜ？ → 考察！
コイルの内部抵抗$ r'：算出
【まとめ】
実験の結果，つまり実習課題および検討課題で得られた数値を整理する．
※表形式にまとめよ．
【考察】
本テーマで得られた結果(数値を中心に)を考察する．
まとめたデータやグラフをよく眺める．
→ 気になること，ひっかかることを一つでも見つける．
※例：計測した値，算出した値の誤差について
→ そこに注目してさらに詳しく調べる．
※一つの事を集中して考える方がよい
→ どういう原理が働いているのか/なぜそうなっているのか？を推測する
→ それを確認するにはどういう実験をすればよいかを考案する
例：$ L, R, Cの値を変えたら何がどう変化するか？
△Hint△精度について
このサブテーマは比較するべき項目が少ないため，論点が絞られる．
主たる論点は「精度」であろう．
たとえば$ \omega ,L,Qの理論と実測の差，$ RC回路の過渡応答特性との共通点と違いなど，素子単体の精度もさることながら，計測系全体の精度を検討する必要があるだろう．
☆☆レポート作成のポイント☆☆
レポートのために何が必要がまとめておく．
◆1◆角周波数$ \omega ← 波のピーク間隔$ aとピーク個数$ n(5～10個)の平均周期$ Tから算出
◆2◆時定数$ \tau_{(c)} ← ピーク包絡線より$ v_2=vmax\times 37\%の時刻
◆3◆インダクタンス$ L ← $ \omega_0と$ C_{(a)}より算出
◆4◆交流抵抗$ r' ← 時定数$ \tauと$ Lより算出
◆5◆$ Q_{0(a)}値 ← $ \tauと$ \omega_0より算出
◆6◆共振周波数$ f_{0(t)} ← 周期$ Tより算出
◆注意
この実験の結果/考察 は 本テーマの主課題の答えではない
テーマ主課題にどう対応させるかは自分たちで考える！
以上．
2024/4/8