sprawko.docx

PROTOKÓŁ POMIAROWY

1. Cel ćwiczenia:  Sprawdzenie związków pomiędzy napięciem i prądem dla elementów R, L, C. Wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych i krzywych rezonansowych dla prostych obwodów rezonansowych;

2. Badanie szeregowego obwodu RLC:

Przykładowe obliczenia:

Xc=XCobl.=12πf∙C≅12∙3,14∙1000∙2∙10-6=79,6178344≅79,62 Ω,

XL=XLobl.=2πf∙L≅2∙3,14∙1000∙40∙10-3=251,2 Ω,

X=Xobl.=XL-Xc=251,2-79,62=171,58 Ω,

Z=Zobl.=R+jX=65+j171,58 Ω,

φ=φobl.=arc tgXR=arc tg 171,5865≅arc tg 2,64≅69,25 °,

URobl.=R∙I=65∙0,035=2,275 V ,

ULobl.=XL∙I=251,2∙0,035=8,792 V ,

UCobl.=XC∙I=79,62∙0,035=2,7867 V,

U=R+X∙I=(65+171,58)∙0,035=8,2803 V.

3. Badanie szeregowego obwodu rezonansowego RLC:

Przykładowe obliczenia:

Q1/2≅ULU≅UCU,

Q1≅11,2757≅1,61,

Q2≅5,3657≅0,77,

X=UL-UCI=5,94-10,960,05677≅-88,43 Ω,

Z=UI=70,05677≅123,31 Ω,

φ=arc tgXR= arc tg-88,4380≅-47,86 °,

Q1=ωr∙LR1=1R1∙ωr∙C=560∙0,0480=0,28,

Q2=ωr∙LR2=1R2∙ωr∙C=560∙0,04180=0,00156,

4. Badanie równoległego obwodu rezonansowego RLC:

Y=IU=94.377=13,48 mS,

B=IC-ILU=34,788-64,817=-30,0227=-4,29 mS,

φ=-arc tgBG= arc tg-4,290,0125≅-89,83 °,

Q1/2≅ILI≅ICI,

Q1=48,2689,02≅0,542,

Q2=49,2442,35≅1,163.

5. Wnioski:

Przy stałej częstotliwości, indukcyjności i prądzie oraz przy zmianie rezystancji i różnych pojemnościach dokonaliśmy pomiaru napięcia na elementach tego układu oddzielnie, a następnie wszystkich razem oraz kąta przesunięcia fazowego. Następnie wyznaczyliśmy też wielkości teoretyczne na podstawie wzorów.

Dokonane na podstawie pomiarów wykresy wykazują zgodność kątów przesunięcia fazowego odczytanych z wykresów z wartościami kątów obliczonymi teoretycznie. Jednak te wartości różnią się od wartości kątów zmierzonych przy pomocy oscyloskopu. Warto podkreślić, że kąty przesunięcia fazowego – w zależności od znaku wypadkowej reaktancji – przyjmowały ujemną wartość dla ujemnej wartości reaktancji i dodatnią wartość dla dodatniej wartości reaktancji.

Na podstawie wyników pomiarów możemy określić częstotliwość rezonansową, która wynosi ok. 560Hz.