POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki

SPRAWOZDANIE

Numer ćwiczenia: 2
Temat ćwiczenia: POMIARY W JEDNOFAZOWYCH OBWODACH PRĄDU SINUSOIDALNIE ZMIENNEGO
Kierunek studiów: Transport	Grupa: 3	Data wykonania:11.03
Wykonawcy:		Ocena:

W obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego zasadniczą rolę w rozpływie

prądów i rozkładzie napięć odgrywają poza elementami rezystancyjnymi również

elementy reaktancyjne. W elementach rezystancyjnych zachodzi przemiana

energii elektrycznej w energię cieplną, natomiast elementy reaktancyjne zwane

inaczej zachowawczymi posiadają właściwość gromadzenia energii. Rozróżnia

się elementy reaktancyjne indukcyjne (wszelkiego rodzaju cewki, dławiki itp.)

oraz elementy reaktancyjne pojemnościowe (kondensatory).

W rzeczywistości nie ma elementów tylko rezystancyjnych lub tylko

reaktancyjnych, można jednak w większości przypadków przypisać elementom

obwodu elektrycznego cechą dominującą, a więc rezystancję R, pojemność C lub

indukcyjność L.

1. Cel ćwiczenia:

I. Odczyt i pomiar rezystancji oporników i badanych odbiorników.

II. Pomiar napięcia zmiennego regulowanego przez autotransformator.

III. Pomiar spadku napięcia, prądu i mocy czynnej odbiornika elektrycznego.

2. Schematy układów elektrycznych:

Schemat obwodu do pomiaru spadku napięcia, prądu i mocy czynnej odbiornika elektrycznego.

3. Tabele z wynikami pomiarów oraz obliczeń:

I.Odczyt i pomiar rezystancji oporników i badanych odbiorników:

Nr opornika lub rodzaj odbiornika		Rezystancja odczytana Rod [Ω]	Rezystancja zmierzona Rzm [Ω]		Rezystancja dla połączenia szeregowego Rsz [Ω]		Rezystancja dla połączenia równoległego Rr [Ω]
										wartość zmierzona	wartość obliczona	wartość zmierzona	wartość obliczona
1		8200	8000		73200		8590
2		460	508
3		82	89,9
4		82	81							110500		8100
5		5600	5480
6		5300	5540
7		56000	54400							63000		82,5
8		8200	8360
9		82	94
10		8200	8230							7210		3810
11		8200	8250
12		5600	5580
13		460	483				64600		453
14		8200	8370
15		56000	5680
16		8200	8350				10500					81,5
17		2600	2900
18		82	93
19		82	90				6250					90
20		8200	8360
21		56000	55200
13		22	26
14		22	24.5
15		22	23.6
16		22	24.4
17		22	31.4
18		22	24
19	22		25,5

Niezbędne wzory i przykładowe obliczenia:

- Rezystancja zastępcza:

* szeregowo:

Np: Rz = 1583Ω + 55200Ω = 56783 Ω

* równolegle:

Np: 1/Rz=1/1583 + 1/55200

1/Rz=1583/87381600

56783R=87381600
R=1538.9Ω

II. Pomiar napięcia zmiennego regulowanego przez autotransformator.

Lp	Napięcie zmierzone miernikiem elektromechanicznym Uem [V]	Napięcie zmierzone miernikiem elektronicznym Uel [V]
1	40	34
2	80	65
3	120	98
4	160	130
5	200	160
6	225	188
7	265	215
8	300	240

C_v= Zakres/Liczba działek

C_v=300/75=4

III. Pomiar spadku napięcia, prądu i mocy czynnej odbiornika elektrycznego:

a) Pomiary i obliczenia dla czajnika elektrycznego

- Moc znamionowa odbiornika - 2200W V_zn=230V C_w=40

Rodzaj i wielkości znamionowe odbiornika	Wielkości zmierzone			Wielkości obliczone
		U [V]	I [A]	P [W]	Z [Ω]	cosφ	R [Ω]	X [Ω]	S [VA]	Q [var]
		34,7	1,44	50
		63,4	2,7	160
		94	4	360
		123	5,3	640
		154	6,55	960
		182	7,7	1360
		209	8,77	1760
		225,5	9,5	2080

Wykorzystane wzory:

,

Przykładowe obliczenia:

b) Pomiary i obliczenia dla wiatraka elektrycznego

- Moc znamionowa odbiornika - 30W V_zn=230V

Rodzaj i wielkości znamionowe odbiornika	Wielkości zmierzone			Wielkości obliczone
		U [V]	I [A]	P [W]	Z [Ω]	cosφ	R [Ω]	X [Ω]	S [VA]	Q [var]
		226	0,15	34
		206	0,14	30
		180	0,126	24
		151	0,112	18
		121	0,094	12
		91	0,072	8
		60	0,049	6
		30	0,026	2

Wykorzystane wzory:

,

Przykładowe obliczenia:

4. Wnioski:

- Szeregowe połączenie rezystorów powoduje zsumowanie ich rezystancji

- Równolegle połączenie rezystorów powoduje zsumowanie odwrotności ich rezystancji

- Przy połączeniu szeregowym rezystorów przez wszystkie rezystory płynie ten sam prąd i występują spadki napięć na opornikach, natomiast w połączeniu równoległym przez każdy rezystor płynie inny prąd, a napięcie odłożone na każdym oporniku jest takie same

-Zasilanie odbiorników o charakterze rezystancyjnym prądem przemiennym nie różni się w praktyce znacznie od zasilania prądem stałym. Zjawisko to wykorzystuje się powszechnie w elementach grzejnych

- Prąd przepływający w żarówkach powoduje wydzielanie się mocy na żarniku, który rozgrzewa się do bardzo wysokiej temperatury, co powoduje emisję światła.

---