POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Elektryczny Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej Zakład Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej
Przedmiot: Laboratorium Podstaw Elektrotechniki Ćwiczenie nr: 2 Temat: Elementy R, L, C w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego
Rok akademicki: 2012/2013 Kierunek: MiBM/ MRiT| Studia: Stacjonarne Rok studiów: 2 Semestr: 3 Nr grupy: 2
Uwagi:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne potwierdzenie I i II prawa Kirchhoffa dla prądu sinusoidalnie zmiennego.

1. Wiadomości teoretyczne

Dla obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego prawidłowe są następujące prawa:

1. Prawo Ohma dla wielkości zespolonych:

2. I Prawo Kirchhoffa:

Oznacza to, że suma algebraiczna wartości zespolonych prądów w węźle równa jest 0.

1. II Prawo Kirchhoffa:
   

Według tego prawa suma algebraiczna wielkości zespolonych spadków napięć w zamkniętym obwodzie równa jest sumie algebraicznej wielkości zespolonych sił elektromotorycznych

1. Przebieg ćwiczenia

3.1 Schematy obwodów badanych oraz przebieg ćwiczenia

Podłączono obwód szeregowy RLC według poniższego schematu:

Następnie podłączono układ równoległy elementów RLC przedstawiony poniżej:

3.2 Tabele wyników

3.2.1 Układ szeregowo połączonych elementów RLC:

L.p.	Pomiary	Obliczenia
	I	U
	A	V
1	0,32	100
2	0,40	120
3	0,47	140
4	0,54	160
5	0,60	180

Lp.	XL	XC	R	Z	ᵩ
	[Ω]	[Ω]	[Ω]	[Ω]	[^o]
1	226,84	320,63	256,53	312,5	0,939
2	228,38	321,25	257,35	300	0,94
3	225,32	316,38	253,83	297,87	0,939
4	223,15	313,33	251,39	296,3	0,941
5	223	313,83	252	300	0,941

Sprawdzenie II Prawa Kirchhoffa:

E= I²(X_L+X_C+R)=0,32²(226,84+320,63+256,53)=82,3

W związku z tym, że błąd pomiaru jest mały, to możemy stwierdzić, iż II Prawo Kirchhoffa znajduje uzasadnienie w naszym przypadku.

Układ wskazowy dla szeregowo połączonych elementów RLC

3.2.2 Układ równolegle połączonych elementów RLC:

L.p.	Pomiary	Obliczenia
	I	U
	A	V
1	10	100
2	11,48	120
3	14	140
4	16	160
5	18	180
6	20	200

Układ wskazowy dla równolegle połączonych elementów RLC

1. Obliczenia

Dla połączenia równoległego

Dla połączenia szeregowego

1. Parametry i dane znamionowe zastosowanych urządzeń i mierników

Podczas wykonywania ćwiczenia wykorzystano:
a) w połączeniu szeregowym: 4 woltomierze napięcia zmiennego oraz 1 amperomierz prądu zmiennego.
b) w połączeniu równoległym: 4 amperomierze prądu zmiennego oraz 1 woltomierz prądu zmiennego

c) parametry urządzeń: R= 250; L=0,7 H; C=10

1. Uwagi końcowe i wnioski

Pomiary dla mieszanego połączenia elementów RLC nie zostały przeprowadzone z powodu awarii transformatora.

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można potwierdzić słuszność praw Kirchhoffa dla obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego zawierającego elementy rezystancyjne, pojemnościowe i indukcyjne.

1. Literatura

• „Urządzenia elektryczne i elektroniczne. Przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych”, Władysław Opydo, Kurt Kulesza, Grzegorz Twardosz

• „Elektrotechnika” (w „Małym poradniku Mechanika”), Stanisław Bruno Trzaska

• „Elektrotechnika” Jerzy Frąckowiak, Ryszard Nawrowski, Maria Zielińska