Elektrotechnika

  

Instrukcja

 do

 laboratorium

  

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ćw. 2

 

Katedra Elektrotechniki
Teoretycznej i Informatyki 

 

Gdańsk, 2009 

Obwody  prądu  sinusoidalnego  

z  elementami  liniowymi  RLC 

2 

Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki 

 

 

1.  CEL I ZAKRES ĆWICZENIA 

Celem  ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z własnościami obwodów liniowych 

RLC przy wymuszeniach sinusoidalnych, oraz pomiary prądów, napięć oraz mocy w obwo-
dach zasilanych napięciem sinusoidalnym. 

Zakres ćwiczenia obejmuje:  

•  przygotowanie do ćwiczenia według punktu 2,  
•  połączenie obwodów rozwiązanych w ramach przygotowania do ćwiczenia na stole labo-

ratoryjnym, 

•  wykonanie pomiarów napięć, prądów oraz mocy, na wskazanych przez prowadzącego 

elementach obwodu zgodnie z wytycznymi podanymi w punkcie 3, 

•  porównanie wyników pomiarów z wynikami obliczeń, 
•  opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia. 

2.  PRZYGOTOWANIE DO ĆWICZENIA 

Na podstawie informacji z wykładów oraz podanej literatury, należy zapoznać się w wła-

ściwościami obwodów, zawierających elementy R, L, C - w szczególności dotyczy to wyzna-
czania wartości reaktancji X

C

 i X

L

, wartości impedancji Z, postaci praw Ohma i Kirchhoffa dla 

takiego typu obwodu. Narysować tablice pomiarowe. 

Przygotowanie teoretyczne jest warunkiem koniecznym przystąpienia do realizacji ćwi-

czenia. 

3.  PRZEBIEG ĆWICZENIA 

Sprawdzić rodzaj i zakres stosowanych urządzeń i przyrządów pomiarowych. Połączyć 

obwód i ustawić odpowiednie wartości w obwodzie. Każdorazowo przed załączeniem zasila-
nia należy dokładnie sprawdzić połączony obwód i uzyskać zgodę od prowadzącego ćwicze-
nia na załączenie zasilania. Przyjęte wartości elementów oraz parametry napięcia zasilającego 
zanotować w tablicy zestawień elementów obwodu. Podczas pomiarów, w celu uzyskania 
odpowiedniej ich dokładności, należy dobierać zakresy przyrządów w ten sposób, aby ich 
wskazania były jak największe. Wyniki pomiarów prądu, napięć na poszczególnych elemen-
tach obwodu (rezystor, indukcyjność, pojemność) oraz mocy czynnej zanotować w tablicach 
pomiarów i obliczeń. Sprawdzić bilans mocy w obwodzie wyznaczając moc czynną z pomia-
ru watomierzem, oraz moc pozorną z pomiarów prądu i napięcia zasilającego. 

Przy pomocy oscyloskopu zaobserwować przesunięcie fazowe między napięciem i prą-

dem dla cewki indukcyjnej, kondensatora i układu złożonego (RL, RC) - jako sygnał prądu 
podłączyć do wejścia oscyloskopu spadek napięcia na dodatkowym rezystorze, połączonym 
szeregowo z badanym obiektem. Uwaga: przy posługiwaniu się standardowym oscylosko-
pem, przy podłączaniu sygnałów mierzonych do jego wejść zaciski masowe (ekrany sygna-
łowych kabli koncentrycznych) muszą być dołączone do tego samego punktu obwodu, gdyż 
są zwarte wewnątrz oscyloskopu. W ćwiczeniu zastosowano oscyloskop z całkowitą separacją 
galwaniczną wejść, dlatego nie jest konieczne przestrzeganie tej zasady. 

Na rys. 1 przedstawiono ogólny schemat połączeń do badania obwodu RLC. 
 

Obwody  prądu  sinusoidalnego  z  elementami  liniowymi  RLC 

3 

 

 

 

Rys. 1. Ogólny schemat połączeń 

Tablica 1. Wyniki pomiarów 

 

S1 

 

S2 

P

W

 

[W] 

U

V0

 

[V] 

I

A1

 

[A] 

U

V1

 

[V] 

I

A2

 

[A] 

I

A3

 

[A] 

U

V2

 

[V] 

O 

Z 

 

 

 

 

 

 

 

Z 

O 

 

 

 

 

 

 

 

Z 

Z 

 

 

 

 

 

 

 

4.  OPRACOWANIE WYNIKÓW 

Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać: 

•  wykaz i dane znamionowe elementów i przyrządów użytych w ćwiczeniu, 
•  tablice wyników pomiarów, obserwacji, obliczeń, 
•  porównanie zmierzonych parametrów z parametrami uzyskanymi z obliczeń, 
•  obliczenie - na podstawie wyników pomiarów - rzeczywistych parametrów cewki i kon-

densatora, używanych w ćwiczeniu,  

•  spostrzeżenia i wnioski wynikające z ćwiczenia, 
•  odpowiedź na pytanie (zagadnienie) podane przez prowadzącego. 

Sprawozdanie - jedno dla odbywającej ćwiczenie grupy - należy złożyć w ciągu tygodnia 

od wykonania ćwiczenia w laboratorium (podczas kolejnych zajęć w ramach przedmiotu).  

5.  PYTANIA KONTROLNE  

a) Podać definicje prawa Ohma oraz pojęcia impedancji dla obwodu szeregowego RLC. 
b) Wyjaśnić dlaczego wartości napięć lub prądów na elementach obwodu nie można sumo-

wać algebraicznie. 

c) Podać wzory na moc czynną, bierną i pozorną, podać interpretację fizyczną tych wielko-

ści. 

d) Dlaczego elementy typu R, L i C nie są elementami idealnymi i jakie są ich schematy za-

stępcze. 

LITERATURA 

[1] Pr. zb. : Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków. Podręcznik akademicki – Me-

chanika. WNT, Warszawa 

[2] Kurdziel R.: Podstawy elektrotechniki. WNT Warszawa