Politechnika Świętokrzyska

Laboratorium Elektrotechniki

Ćwiczenie Nr 2

Data wykonania ćwiczenia: 13.10.11

Sprawozdanie

2. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zbadanie rezonansu napięć.

3. Wstęp teoretyczny

Do zbadania rezonansu, czyli takiego stanu obwodu elektrycznego, przy którym oporność na oporniku i przewodność na cewce będą równe zeru, musimy połączyć ze sobą w sposób szeregowy jego elementy. Są to:

1. R- rezystor, inaczej opornik, element pasywny, w którym energia elektryczna przemienia Sue w cieplną. Jest to element rozpraszający, którego główną właściwością jest opór elektryczny (rezystancja). Jednostką rezystancji jest om- 1Ω= 1V/A

R= u/i

1. L- cewka, także element pasywny, jednak zachowawczy- zdolny do gromadzenia energii w polu magnetycznym. Główną właściwością cewki jest indukcyjność, inaczej stosunek strumienia skojarzonego z cewka do prądu przez nią płynącego. Jednostką indukcyjności jest henr- 1H=1Ωs=1Vs/A.

L= Ψ/i

1. C- kondensator, tak samo jak cewka element pasywny, zachowawczy, zdolny do gromadzenia energii polu elektrycznym. Jego własnością jest pojemność. Jednostką pojemności jest farad- 1F=1C/V

C= q/u

Wymienione elementy to elementy idealne. Aby pomiędzy nimi wystąpił rezonans cewka musi zmienić swoją indukcyjność, kondensator pojemność lub źródło zasilające częstotliwość. Częstotliwość rezonansowa wyrażana jest wzorem

Celem naszego ćwiczenia było zmierzenie U_L, U_C i I w warunkach rezonansowych. Po połączeniu układu według schematu, musieliśmy ustawić indukcyjność L, napięcie na generatorze U_Gmax oraz zmieniając precyzyjnie częstotliwość f, doprowadzić do maksymalnych warunków rezonansowych i odczytać pomiary U_L, U_C i I. Po odczytaniu wartości należało wykonać te same czynności w funkcji częstotliwości f, zmieniając ją.

4.Schemat pomiarowy:

5. Wykaz przyrządów:

-amperomierz

-woltomierz

6.Tabele pomiarowe

|U|= 3V const, L = 330mH, C = 9,3µF, R = 114,6Ω
Pomiary
Lp.

8. Wnioski

- W szeregowym obwodzie RLC, nastąpił rezonans napięć. Nastąpiło to dzięki dobraniu odpowiedniej częstotliwości źródła, zwanej częstotliwością rezonansową, przy stałych wartościach poszczególnych elementów RLC i stałym napięciu źródła zasilania.

- Z wyliczeń wynika, że został spełniony warunek zaistnienia rezonansu szeregowego – napięć.

- Napięcia na elementach reaktancyjnych naszego układu podczas rezonansu osiągały znacznie większe wartości niż napięcia zasilające. Zależy to od stosunku reaktancji XL lub XC do R.