ĆWICZENIE M2
POMIARY W OBWODACH PRĄDU PRZEMIENNEGO
Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki |
||
Grupa studencka 7 Gruba laboratoryjna I |
Data wykonania 30.04.2003 |
|
Imię i nazwisko |
Data zaliczenia |
Ocena |
Dariusz Borowski |
|
|
Jakub Tota |
|
|
Łukasz Jaszczyński |
|
|
Michał Bobrek |
|
|
Sylwester Kwiecień |
|
|
Wykaz przyrządów:
autotransformator 0-250 V IEM-PN-7-3537
amperomierz IEM-2746
woltomierz IEM-1121
watomierz IEM-PN-7/3690
oscyloskop ST-315A11
woltomierz prądu zmiennego IEM-1321
kondensator 15μ/380V
kondensator 20 nF
rezystor 330 Ω
cewka 0,9H 1,1kΩ
opornica suwakowa 40Ω 4,8A IEM-PN-7-751
Przebieg ćwiczenia
2.1 Pomiary napięcia prądu i mocy czynnej dla obciążenia rożnego typu
2.1.1 Schemat badanego układu
Schemat układu dokładnego pomiaru prądu Schemat układu dokładnego pomiaru napięcia
2.1.2 Wyniki pomiaru:
Odb. |
U |
I |
P |
|
[V] |
[A] |
[W] |
R |
50 |
1,2 |
6,2 |
RC |
50 |
0,21 |
2,5 |
RL |
50 |
0,15 |
2,5 |
RLC |
50 |
0,37 |
14 |
2.1.3 Wyniki obliczeń:
Odb. |
|
|
|
|
- |
Ω |
Ω |
Ω |
- |
R |
41,666667 |
4,305556 |
41,443616 |
0,103333 |
RC |
238,09524 |
56,68934 |
231,24805 |
0,238095 |
RL |
333,33333 |
111,1111 |
314,26968 |
0,333333 |
RLC |
135,13514 |
102,2644 |
88,337375 |
0,756757 |
2.2 Pomiar wartości średniej, skutecznej i maksymalnej napięcia
2.2.1 Schemat badanego układu:
∼
15μ/380V
Schemat pomiaru wartości średniej i maksymalnej napięcia
2.2.2 Wyniki pomiarów i obliczeń:
Pomiary |
Obliczenia |
|||
U1 |
Umax |
Uśr |
|
|
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
60 |
82 |
54 |
57,9827 |
52,2299 |
Wartość średnia i skuteczna są zdefiniowane wzorami
Usr=
U=
2.3 Rezonans napięć i prądów:
2.3.1 Schemat badanego układu:
0,9H 1,1Ω 20nF 330Ω
1,1kΩ
330Ω 0,9H 20nF
Rezonans napięć Rezonans prądów
2.3.2 Wyniki pomiarów
Rezonans napięć |
||||||||||||||
f |
kHz |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
U |
mV |
30 |
39 |
50 |
63 |
120 |
155 |
190 |
170 |
135 |
105 |
90 |
80 |
68 |
I |
mA |
0,09 |
0,11 |
0,15 |
0,19 |
0,36 |
0,46 |
0,57 |
0,51 |
0,40 |
0,31 |
0,27 |
0,24 |
0,20 |
Rezonans prądów |
||||||||||||||||
f |
kHz |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2 |
U |
mV |
100 |
82 |
65 |
48 |
34 |
22 |
10 |
14 |
21 |
29 |
34 |
41 |
52 |
62 |
70 |
I |
mA |
0,30 |
0,24 |
0,19 |
0,14 |
0,10 |
0,06 |
0,03 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
0,15 |
0,18 |
0,21 |
Przy pominięciu wpływu rezystancji bocznika częstotliwość dla rezonansu napięć wynosi:
= 1186,351 Hz
natomiast dla rezonansu prądów:
= 1183,628 Hz
UWAGI I WNIOSKI
Przy pomiarze napięcia prądu i mocy czynnej dla różnych obciążeń badaliśmy elementy R, RC, RL oraz RLC przy napięciu wejściowym U=50V. Prąd miał największą wartość dla elementu R natomiast najmniejszą dla RL. Moc natomiast była największa dla obwodu RLC, najmniejsza zaś dla RC i RL. Impedancja układów jest największa w przypadku obwodów RC i RL a najmniejsza dla R. Rezystancja o największej wartości wystąpiła w układzie RLC, najmniejsza zaś dla R. Największa wartość przesunięcia fazowego cos wynosiła dla obwodu RLC, najmniejsza dla R, co wskazuje na wpływ tych elementów na pomiar dokładnego prądu i napięcia.
W pomiarze wartości średniej, skutecznej i maksymalnej napięcia wykorzystaliśmy mostek Gretza. Mierzyliśmy napięcie wejściowe i wyjściowe z włączonym do układu kondensatorem i bez kondensatora. Przy włączonym kondensatorze uzyskiwaliśmy pomiar wartości maksymalnej U, natomiast przy wyłączonym była to wartość średnia. Napięcia te uzyskane analitycznie miały zbliżone wartości to tych zmierzonych, skorzystaliśmy ze wzorów zdefiniowanych funkcjami całkowymi.
3.3 Zjawisko rezonansu napięć w obwodach szeregowych RLC polega na tym, że przy określonej częstości zwaną rezonansową lub częstością drgań własnych, spadek napięcia UL na cewce indukcyjnej jest równy co do wartości spadkowi napięcia UC na kondensatorze, lecz ma znak przeciwny czyli zachodzi kompensacja napięć na elementach biernych
Zjawisko rezonansu prądów w obwodach RLC polega na tym, że przy określonej częstości, zwanej częstością rezonansową lub częstościa drgań własnych prąd IL w cewce indukcyjnej jest równy co do wartości prądowi IC w kondensatorze, lecz ma znak przeciwny , czyli zachodzi kompensacja prądów w elementach biernych
Dla naszego układu częstotliwość rezonansowa dla rezonansu napięć wynosila f=1,2 kHz, i zmierzona została przy napięciu U =190 mV
Dla rezonansu prądów czestotliwość wynosiła również f=1,2 kHz dla napięcia U = 10 mV.` Z
V
A
W
W
A
V
odb.
odb.
V1
V2
Wyszukiwarka