質問: rlc回路について。 実験で、rlc回路の周波数応答を計算してグラフを書いたのですが、実験値と理論値が違いました。 理由の一つとしては、理想的な回路の場合内部抵抗がゼロとして考えていて、実験の回路の場合は素子には必ずしも微小内部抵抗がかかっているので、理論グラフとは違うのは分かります。 他に周囲の温度・湿度にも周波数応答は影響されるとも考えています。 質問の内容なのですが、rlc回路の周波数応答が、実験値のグラフが理論値のグラフと何故違うのか教えて貰えないでしょうか? よろしくおねがいします。 r=1~10kω c=0.01μf l=22mhです。周波数は1.5khzを発振して、実験内容は入力電圧と出力電圧の波形を観測して、グラフ用紙にスケッチするものでした。後、抵抗は可変抵抗器(スライド式可変抵抗器)を使って徐々に抵抗値を上げて(1kωずつ)いって周波数特性も見るものでした。素子のメーカーは先生に問い合わせたのですが、よく分からないと言われました;; 後、他に実験シートを調べていくと、温度係数はゼロに近かったので、温度の影響は、ほとんど無いものと思われます。 なので、これ以外に理論的な原因を知りたいので、よろしくおねがいします。
回答: 前の回答は締め切られたのですね。仕事が忙しかったもので反応できず、すみません。 素子値の誤差について、理解されていないようですね。 前の質問で詳しく回答が付いていますが、部品には誤差があります。 抵抗は可変抵抗のようですが、一般的に誤差が大きいです。20%以上あって普通です。 つまり、あなたが1kωだと思って設定していても、800ωかもしれないし、1.2kωなのかもしれません。 正規分布になることが多いと思うので、誤差範囲は3σあたり(分からなかったらスルーしてください)でしょうから、実際はもっと1kωに近いと思いますが、確率的に1.00000kωとかでは有り得ないわけです。 その他の部品についても同様で、これが誤差となります。 固定抵抗なら0.5%品とかもありますが、その他の素子はそこまで狭いものは少ないと思います。 ですので、全素子値をとりあえず10%程度の誤差と考え、応答を計算してみてください。実測と近い値になりませんか? 原因は内部抵抗が支配的であるという意識が強いようですが、多分ほとんど効いていません。 素子値誤差の方が大きいはずです。 普通に考えて、共振周波数は前の回答で書かれた通りなので、おそらく時定数の測定かフィルタ回路(ローパスかな)なのだと思いますが、いかがでしょうか。 中学でこんな実験やるんですね。高専か大学だと思って回答してました。 中学生の回答なら、上記程度で良いと思います。高専以上なら、確率分布とか実装状態による寄生容量の影響くらいは考察しておいて欲しいところです。