PROTOKÓŁ POMIAROWY - SPRAWOZDANIE

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI
Grupa				Podgrupa		Numer ćwiczenia	6
Lp.	Nazwisko i imię					Data wykonania	2.06.2008
1.	Hubert Masiak					ćwiczenia
2.	Łukasz Lepel					Prowadzący ćwiczenie	mgr inż. Piotr Preibisch
3.	Joanna Świtalska					Podpis
						Ocena
						sprawozdania
Temat			REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

1. Cel ćwiczenia: sprawdzenie podstawowych właściwości szeregowego i równoległego obwodu rezonansowego przy wymuszeniu napięciem sinusoidalnym, zbadanie wpływu parametrów obwodu na częstotliwość rezonansową oraz charakterystyki częstotliwościowe i krzywe rezonansowe.

2. Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych:

Lp.	Oznaczenie przyrządu na schemacie	Nazwa przyrządu	Typ	Klasa dokładności	Wykorzystywane zakresy pomiarowe
1.	G	Generator mocy	PO-21		W2123/12W
2.	V	Multimetr analogowy	V640		W2111
3.	A	Multimetr cyfrowy	APP 207		03500380
4.	VL (AL)	Multimetr cyfrowy	APP 207		03500374
5.	VC (AC)	Multimetr cyfrowy	APP 207		03500366

3. Badanie szeregowego obwodu RLC

3.1. Schemat układu pomiarowego

Rys. 1 Schemat układu pomiarowego do badania rezonansu napięć.

3.2 Badanie wpływu pojemności na rezonans napięć

Tab. 3.1

Wartości stałe: U = 5 V, L = 19,8 mH
Lp.	Pomiary							Obliczenia
		R	C	fr	Ir	fd	fg	fg-fd	fr	Q	Sp(3dB)
		[Ω]	[μF]	[kHz]	[mA]	[kHz]	[kHz]	[kHz]	[kHz]	_	[kHz]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Przykładowe obliczenia:

1. Różnica częstotliwości granicznej górnej i dolnej

f_g - f_d =

2. Częstotliwość rezonansowa

f_r=

.

3. Dobroć układu

Q = .......

4. Pasmo przenoszenia

S = .........

3.3. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych i krzywych rezonansowych

Tab. 3.2

	Wartości stałe: U= 5 V, L= 19,8 mH, C= 0,02 μF
Lp.	POMIARY					OBLICZENIA
	R	F	I	UL	UC	X	Z	ϕ
	Ω	[kHz]	[mA]	[V]	[V]	[Ω]	[Ω]	[1^o]
1.	30	6	8,7	6,3	11,4	-579,7	580,5	-87,1
2.			6,25	10,1	7,7	12,7	-496,5	497,4	-86,6
3.			6,5	12	9,5	14,5	-415,8	416,9	-85,9
4.			6,75	14,4	11,9	16,9	-343,3	344,6	-85
5.			7	18,2	15,6	20,5	-269,2	270,9	-83,7
6.			7,25	23,7	21,1	25,8	-200,5	202,7	-81,5
7.			7,5	33,3	30,6	35,1	-133	136,3	-77,3
8.			7,75	49,8	47,3	50,8	-71,7	77,8	-67,3
9.			8	63,8	62,6	63,3	-10,7	31,8	-19,6
10.			8,25	51,4	52	49,4	49,4	57,8	58,8
11.			8,5	35,9	37,3	33,3	109	113,1	74,7
12.			8,75	26,1	28	23,7	165,7	168,4	79,8
13.			9	20,6	22,9	18,3	223,7	225,7	82,4
14.			9,25	16,9	19,4	14,7	277,7	279,3	83,9
15.			9,5	14,2	16,9	12,1	336,9	338,2	85
16.			9,75	12,2	15,2	10,3	395,7	396,9	85,7
17.			10	10,7	13,8	8,9	453,4	454,3	86,3
1.		100	6	8,2	6,2	11,1	-598,8	607,1	-80,6
2.			6,25	9,6	7,5	12,3	-504,7	514,5	-78,8
3.			6,5	11,3	9,1	13,9	-425,8	437,4	-76,8
4.			6,75	13,4	11,2	15,9	-348	362,1	-74
5.			7	16,4	14,2	18,7	-272,7	290,5	-69,9
6.			7,25	20,3	18,1	22,2	-203	226,3	-63,8
7.			7,5	25,4	23,4	26,9	-135,2	168,2	-53,5
8.			7,75	30,9	29,3	31,5	-71,2	122,8	-35,5
9.			8	33,8	33,1	33,3	-7,4	100,3	-4,2
10.			8,25	31,4	31,7	29,9	57,6	115,4	30
11.			8,5	26,4	27,6	24,6	110,2	148,8	47,8
12.			8,75	21,7	23,4	19,8	168,2	195,7	59,3
13.			9	18,2	20,2	16,2	223,6	244,9	65,9
14.			9,25	15,3	17,7	13,4	281,9	299,1	70,5
15.			9,5	13,3	15,9	11,4	338,1	352,6	73,6
16.			9,75	11,7	14,4	9,8	394	406,5	75,8
17.			10	10,3	13,2	8,6	451,1	462,1	77,5

Przykładowe obliczenia:

1. Reaktancja

2. Moduł impedancji

3. Kąt przesunięcia ϕ fazowego

3.3. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych i krzywych rezonansowych teoretycznie

Tab. 3.3

	Wartości stałe: U= 5 V, L= 19,8 mH, C= 0,02 μF
Lp.	POMIARY					OBLICZENIA
	R	f	I	UL	UC	X	Z	ϕ
	Ω	[kHz]	[mA]	[V]	[V]	[Ω]	[Ω]	[1^o]
1.	30	6
2.			6,25
3.			6,5
4.			6,75
5.			7
6.			7,25
7.			7,5
8.			7,75
9.			8
10.			8,25
11.			8,5
12.			8,75
13.			9
14.			9,25
15.			9,5
16.			9,75
17.			10
1.		100	6
2.			6,25
3.			6,5
4.			6,75
5.			7
6.			7,25
7.			7,5
8.			7,75
9.			8
10.			8,25
11.			8,5
12.			8,75
13.			9
14.			9,25
15.			9,5
16.			9,75
17.			10

Przykładowe obliczenia:

1. Reaktancja

2. Moduł impedancji

3. Kąt przesunięcia ϕ (fazowego)

4. Badanie równoległego obwodu RLC

4.1. Schemat układu pomiarowego

Rys. 2 Schemat układu pomiarowego do badania rezonansu prądów

4.2. Badanie wpływu pojemności na rezonans prądów

Tab. 4.1

Wartości stałe: U = 5 V, L = 19,8 mH
Lp.	Pomiary						Obliczenia
		R	C	fr	I	IL	IC	fr	Q	QI
		Ω	F	Hz	A	Hz	Hz	Hz		[mA]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Przykładowe obliczenia:

1. Częstotliwość rezonansowa

2. Dobroć Q

3. QI

1. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych i krzywych rezonansowych

Tab. 4.2

	Wartości stałe: U= 5 V, L= 19,8 mH, C= 0,02 μF
Lp.	POMIARY					OBLICZENIA
	R	f	I	IL	IC	B	Y	ϕ
	kΩ	[kHz]	[mA]	[mA]	[mA]	[mS]	[mS]	[1^o]
1.	20	6	3,01	6,64	3,49	-0,63	-0,63	85,51
2.			6,25	2,59	6,36	3,63	-0,55	-0,55	84,81
3.			6,5	2,19	6,09	3,78	-0,46	-0,46	83,87
4.			6,75	1,81	5,85	3,92	-0,39	-0,39	82,66
5.			7	1,45	5,55	4,06	-0,30	-0,30	80,52
6.			7,25	1,10	5,33	4,19	-0,23	-0,23	77,67
7.			7,5	0,80	5,14	4,34	-0,16	-0,16	72,68
8.			7,75	0,56	4,94	4,43	-0,10	-0,10	63,92
9.			8	0,46	4,75	4,62	-0,03	-0,03	27,49
10.			8,25	0,56	4,51	4,77	0,05	0,05	-46,15
11.			8,5	0,80	4,33	4,92	0,12	0,12	-67,07
12.			8,75	1,02	4,17	5,05	0,18	0,18	-74,18
13.			9	1,28	3,96	5,12	0,23	0,23	-77,88
14.			9,25	1,55	3,80	5,25	0,29	0,29	-80,26
15.			9,5	1,82	3,67	5,39	0,34	0,34	-81,77
16.			9,75	2,08	3,44	5,53	0,42	0,42	-83,22
17.			10	2,34	3,31	5,66	0,47	0,47	-83,97
1.		5	6	3,25	6,55	3,42	-0,63	0,66	72,32
2.			6,25	2,86	6,27	3,55	-0,54	0,58	69,85
3.			6,5	2,49	6,03	3,72	-0,46	0,50	66,63
4.			6,75	2,16	5,71	3,86	-0,37	0,42	61,64
5.			7	1,87	5,49	3,99	-0,30	0,36	56,34
6.			7,25	1,61	5,26	4,14	-0,22	0,30	48,26
7.			7,5	1,42	5,06	4,27	-0,16	0,25	38,33
8.			7,75	1,29	5,27	4,89	-0,08	0,21	20,82
9.			8	1,24	5,10	5,05	-0,01	0,20	2,86
10.			8,25	1,27	4,95	5,21	0,05	0,21	-14,58
11.			8,5	1,37	4,80	5,36	0,11	0,23	-29,26
12.			8,75	1,51	4,67	5,51	0,17	0,26	-40,05
13.			9	1,71	4,53	5,67	0,23	0,30	-48,77
14.			9,25	1,91	4,41	5,82	0,28	0,35	-54,68
15.			9,5	2,13	4,30	5,93	0,33	0,38	-58,50
16.			9,75	2,35	4,18	6,14	0,39	0,44	-63,00
17.			10	2,59	4,08	6,30	0,44	0,49	-65,78

Przykładowe obliczenia:

1. Susceptancja

2. Moduł admitancji

3. Kąt przesunięcia ϕ (fazowego)

4.4 Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych i krzywych rezonansowych teoretycznie

Tab. 4.3

	Wartości stałe: U= 5 V, L= 0,0198 H, C= 0,02 μF
Lp.	POMIARY					OBLICZENIA
	R	f	I	IL	IC	B	Y	ϕ
	kΩ	[Hz]	[A]	[V]	[V]	[Ω]	[Ω]	[1^o]
1.	20	6
2.			6,3
3.			6,5
4.			6,8
5.			7
6.			7,3
7.			7,5
8.			7,8
9.			8
10.			8,3
11.			8,5
12.			8,8
13.			9
14.			9,3
15.			9,5
16.			9,8
17.			10
1.		5	6
2.			6,3
3.			6,5
4.			6,8
5.			7
6.			7,3
7.			7,5
8.			7,8
9.			8
10.			8,3
11.			8,5
12.			8,8
13.			9
14.			9,3
15.			9,5
16.			9,8
17.			10

Przykładowe obliczenia:

1. Susceptancja

2. Moduł admitancji

3. Kąt przesunięcia ϕ (fazowego)

-4-

---