Статья: Использование графического метода при изучении электрического резонанса в курсе физики средней

Обычно резонансную кривую для последовательной цепи в школьном курсе связывают с кривой I=I(w).

С нашей точки зрения для того, чтобы определить к какому типу относится это явление - резонансу тока или резонансу напряжения, необходимо в дальнейшем сравнить величины напряжений на конденсаторе и катушке индуктивности с напряжением на резисторе на резонансной частоте .

Для этого необходимо рассчитать напряжение на конденсаторе, равное

.

Определив (с помощью омметра) сопротивление цепи , по известной емкости и частоте находят . Расчеты показывают, что на резонансной частоте больше, чем напряжение генератора . Такое же напряжение будет и на катушке индуктивности.

Вследствие того, что напряжение на катушке индуктивности и конденсаторе во много раз больше напряжения генератора, а также напряжения на резисторе , такой резонанс называется резонансом напряжений.

Исходя из представленных графиков учащиеся делают следующие выводы для явления электрического резонанса для цепи с последовательным соединением и :

а) наблюдается резонанс напряжений ;

б) ток максимален и равен ;

в) полное сопротивление минимально и равно ;

г) емкостное сопротивление равно индуктивному;

д) реактивное сопротивление равно нулю, а значит сдвиг фаз между током и напряжением равен нулю;

с) энергия источника напряжения преобразуется во внутреннюю энергию.

Таким образом использование графического метода позволяет без сложных математических формул рассмотреть на высоком научном уровне такое сложное явление как резонанс напряжений в электрической цепи, состоящей из и элементов при их последовательном соединении, убедиться в закономерностях изучаемого явления, условиях возникновения электрического резонанса, режиме работы источника и колебательного контура на резонансной частоте. При этом бесспорно, нужно учитывать уровень подготовки учащихся (в условиях уровневой дифференциации).