Zakład Napędów Wieloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich PW Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki
Ćwiczenie P1 -sprawozdanie
Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych prądu stałego i przemiennego
Data wykonania ćwiczenia: 06.06.2013r.
Zespół wykonujący ćwiczenie:
Nazwisko i imię ocena
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wydział SiMR PW Rok ak. 2012/2013
Semestr II
Grupa 1.3
Warszawa 2013r.
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się:
z metodami obliczeń obwodów elektrycznych prądu stałego i przemiennego;
z podstawowymi cechami mierników magnetoelektrycznych i elektromagnetycznych
do pomiarów prądu i napięcia;
z metodą techniczną pomiarów R, L, C, Z.
1. Pomiary
1.1 Skalowanie ustroju magnetoelektrycznego w układzie woltomierza
Schemat pomiarowy:
gdzie:
E – źródło napięcia stałego
R – rezystor
Vw – woltomierz wzorcowy ; klasa 0,2
Rd – rezystor dodatkowy
Vb – miernik skalowany : klasa 0,5
Obwód ten posłużył do skalowaniu ustroju magnetoelektrycznego woltomierza, w celu zwiększenia jego zakresu pomiarowego. Z jego tabliczki znamionowej można było odczytać, iż jego opór to 12Ω, a maksymalna wartość natężenia, jaką możemy zmierzyć to 7,5mA. Następnie dokonano pomiarów, których wyniki zgromadzono w tabeli 1.
Tabela 1.
Na podstawie wyników przedstawionych w tabeli wykonaliśmy kolejno wykresy tj. f(Uw)=Ub i f(Uw)=dU
1.3 Skalowanie ustroju elektromagnetycznego
Ćwiczenie polegało na zmianie napięcia i natężenia prądu wychodzącego z obwodu i wykonaniu odpowiednich pomiarów które przedstawiliśmy w tabeli i na podstawie tych wyników wykonaliśmy wykresy : f(Uw)=kuUb, f(Iw) = ki, f(Uw) = ∆u , f(Iw) = ∆I
Schemat pomiarowy:
gdzie:
AT – autotransformator
Pp – przekładnik prądowy
Pb – przekładnik napięciowy
Aw – amperomierz wzorcowy
Ab – amperomierz skalowany
Vw – woltomierz wzorcowy
Vb – woltomierz skalowany
R0 – obciążenie
1.5 Pomiar impedancji, indukcyjności i pojemności
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą techniczną pomiaru R, L, C, Z. Polegała na bezpośrednim pomiarze napięcia, natężenia oraz mocy prądu.
Przy obliczeniach korzystaliśmy z następujących wzorów:
Prawo Ohma dla prądu przemiennego: U=Z*I z tego impedancja równa jest:
Impedancja w połączeniu równoległym C, R:
Rezystancja Cewki: po przekształceniach otrzymujemy:
Analogicznie obliczamy reaktancję pojemnościową: , dla kondensatora możemy pominąć rezystancję ,wtedy:
Pojemność
Indukcyjność L=
Wyniki przedstawiliśmy w tabeli poniżej :
Element badany | U | I | P | Z | R | Xl | Xc | L | C | Lśr | Cśr |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[V] | [A] | [W] | ohm | [H] | [uF] | [H] | [uF] | ||||
Żarówka | 80 | 0,26 | 19 | 307,69 | 307,69 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
120 | 0,32 | 35 | 375,00 | 375,00 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
Cewka | 80 | 0,18 | 0 | 444,44 | 0 | 444,44 | 0 | 1,41 | 0 | 1,37 | 0 |
120 | 0,29 | 3 | 413,79 | 35,67 | 413,79 | 0 | 1,32 | 0 | |||
Kondensator | 80 | 0,26 | 0 | 307,69 | 0 | 0 | 307,69 | 0 | 10,35 | 0 | 10,35 |
120 | 0,39 | 1 | 307,69 | 6,57 | 0 | 307,69 | 0 | 10,35 | |||
Żarówka + Cewka (szeregowo) | 80 | 0,16 | 5 | 500,00 | 195,31 | 460,27 | 0 | 1,47 | 0 | 1,45 | 0 |
120 | 0,22 | 15 | 545,45 | 309,92 | 448,86 | 0 | 1,43 | 0 | |||
Żarówka + Kondensator (szeregowo) | 80 | 0,2 | 9 | 400,00 | 225,00 | 0 | 400,00 | 0 | 7,96 | 0 | 7,56 |
120 | 0,27 | 22 | 444,44 | 301,78 | 0 | 444,44 | 0 | 7,16 | |||
Wszystkie (szeregowo) | 80 | 0,23 | 16 | 347,83 | 302,46 | 171,76 | 347,83 | 0,55 | 9,15 | 0,53 | 8,42 |
120 | 0,29 | 32 | 413,79 | 380,50 | 162,62 | 413,79 | 0,52 | 7,69 |