NNN Badanie rezonansu gotowe +wykresall, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika, rezonans


POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI TEORETYCZNEJ

Ćwiczenie nr

3

Temat ćwiczenia:

Badanie rezonansu

prądów i napięć.

Zespół nr 1, Gr. 206B

Brudnias Damian

Swat Kamil

Strzygowski Michał

Data wykonania ćwiczenia:

7.11.2005r.

Data oddania sprawozdania:

Ocena:

1. Cel wykonywanych pomiarów.

Celem ćwiczenia jest eksperymentalne wyznaczenie krzywych rezonansowych zarówno dla rezonansu napięć jak i prądów.

2. Wykaz aparatury użytej w ćwiczeniu.

- woltomierz V541 zakres 10V 3 szt.

- multimetry cyfrowe MUC 2000 2 szt.

- miernik uniwersalny TYPE V560 1 szt.

- amperomierz cyfrowy YF-3503 1 szt.

- cewka 114,6Ω 330mH 1 szt.

- kondensator 9,3μF 1 szt.

- generator PO-23 zakres 20-200Hz 10V 1 szt.

3. Schematy pomiarowe.

3.1. Rezonans napięć.

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

3.2. Rezonans prądów.

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

4. Sposób przeprowadzenia pomiarów:

5. Tabelaryczne zestawienie wyników pomiarów wraz z obliczeniami.

5.1. Układ szeregowy.

U = 1,5 V R = 114,6 L = 330 mH C = 9.3 F

Z POMIARU

WEDŁUG OBLICZEŃ

Lp.

f [Hz]

I [mA]

URL [V]

UC [V]

UR [mV]

UL [mV]

|Z| []

1

20

1,2

0,25

1,55

0,138

0,05

1250

-81,99

2

30

2,8

0,43

1,68

0,321

0,174

535,71

-77,29

3

40

4,4

0,7

1,84

0,504

0,365

340,91

-71,62

4

50

6,5

1,14

2,09

0,745

0,674

230,77

-64,34

5

60

9,1

1,83

2,41

1,043

1,132

164,84

-54,53

6

65

10,4

2,23

2,53

1,192

1,402

144,23

-48,27

7

68

11,0

2,44

2,55

1,261

1,551

136,36

-44

8

69

11,1

2,51

2,53

1,272

1,588

135,14

-42,48

9

70

11,3

2,58

2,54

1,295

1,64

132,74

-40,92

10

72

11,5

2,68

2,50

1,318

1,717

130,43

-37,65

11

75

11,7

2,81

2,43

1,341

1,819

128,21

-32,38

12

80

11,5

2,89

2,24

1,318

1,908

130,43

-22,74

13

90

10,3

2,81

1,79

1,18

1,922

145,63

-1,77

14

100

9,0

2,64

1,44

1,031

1,866

166,67

17,54

15

125

6,5

2,24

0,84

0,745

1,685

230,77

46,86

16

150

5,0

2,0

0,53

0,573

1,555

300

59,8

17

200

3,6

1,79

0,3

0,413

1,493

416,67

70,8

5.2. Układ równoległy.

U = 3 V R = 114,6 L = 330 mH C = 9.3 F

f

I

IRL

IC

|Z|

Lp.

Hz

mA

mA

mA

1

20

-11,88

10,1

11,5

1,7

148,51

2

30

-15,79

9,0

10,3

2,7

166,67

3

35

-16,96

8,2

9,7

3,2

182,93

4

40

-17,51

7,5

9,3

3,5

200

5

50

-16,48

5,9

8,2

4,5

254,24

6

55

-14,69

5,4

7,9

5,0

277,78

7

60

-11,88

4,7

7,4

5,5

319,15

8

65

-7,9

4,4

7,1

6,1

340,91

9

68

-4,9

4,2

6,8

6,3

357,14

10

70

-2,63

4,1

6,7

6,5

365,85

11

71

-1,41

4,1

6,6

6,6

365,85

12

72

-0,13

4,1

6,5

6,7

365,85

13

75

4,01

4,0

6,4

7,1

375

14

80

11,9

4,1

6,1

7,5

365,85

15

90

29,79

4,6

5,6

8,4

326,09

16

100

46,46

5,3

5,2

9,3

283,02

17

125

70,71

7,8

4,3

11,5

192,31

18

150

80,03

10,8

3,7

14,2

138,89

6. Wykresy krzywych rezonansowych.

6.1. Rezonans napięć.

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

6.2. Rezonans prądów.

0x08 graphic
0x08 graphic

7. Sposób prowadzenia obliczeń.

7.1. Rezonans szeregowy.

- napięcie na cewce:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

- napięcie na rezystancji cewki:

0x01 graphic

- moduł impedancji obwodu:

0x01 graphic

- kąt przesunięcia fazowego napięcia względem prądu:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

7.2. Rezonans równoległy.

- moduł impedancji obwodu:

0x01 graphic

- kąt przesunięcia fazowego między prądem i napięciem:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

7.3. Pulsacja

0x01 graphic

7.4. Częstotliwości rezonansowe:

  1. dla napięć:

0x01 graphic

  1. dla rezonansu prądów:

ωC = 0x01 graphic
ω = 2πf

0x01 graphic
Z1=R+jXL

Z2= − jXC

0x01 graphic

przyrównujemy licznik do zera

-R2jXC + RXLXC + RXLXC - j(XL-XC)XLXC = 0

2RXLXC - j(XL - XC)XLXC - jR2XC = 0

przyrównujemy część urojoną do zera

-j(XL-XC)XLXC - jR2XC = 0

-(XL-XC)XLXC - R2XC = 0

-(ωL - 0x01 graphic
)ωL0x01 graphic
- R20x01 graphic
= 0

-ωL0x01 graphic
+ 0x01 graphic
- R20x01 graphic
= 0

0x01 graphic

0x01 graphic

2L2C + L - R2C = 0

ω2L2C = L - R2C0x01 graphic

ω2 = 0x01 graphic

ω = 0x01 graphic

f = 0x01 graphic

f0x01 graphic

8. Wykresy wektorowe.

  1. obwód szeregowy:

UC=UCMAX

0x08 graphic

UC=UL

0x08 graphic

UL=ULMAX

0x08 graphic

  1. obwód równoległy:

W trakcie rezonansie:

0x08 graphic
Poniżej częstotliwości rezonansowej (f = 65 Hz):

0x08 graphic

Powyżej częstotliwości rezonansowej (f = 100 Hz):

0x08 graphic

9. Wnioski.

Na podstawie pomiarów zostały wykreślone charakterystyki:

a) dla obwodu szeregowego:

1) UC(f)

2) UL(f)

3) I(f)

4) |Z|(f)

W czasie rezonansu napięcie na idealnej cewce i na kondensatorze są równe (punkt przecięcia się wykresów napięcia na idealnej cewce oraz napięcia na kondensatorze).

W badanym przez nas układzie rezonans napięć nastąpił przy częstotliwości f0 = 69 Hz. Wartość ta różni się od wartości obliczeniowej, która wynosiła fo = 90,85 Hz. Związane jest zapewne z niedokładnościami generatora, ponieważ nie da się ustawić częstotliwości, przy której idealnie występowałby rezonans. Błąd spowodowany jest także niedokładnościami pomiarowymi przyrządów.

b) dla obwodu równoległego:

1) IC(f)

2) IRL(f)

3) I(f)

4) |Z|(f)

Przy częstotliwości rezonansowej tzn. dla f0 71Hz w obwodzie płynął prąd I = 4,1mA, który osiągnął w tym punkcie wartość minimalną. Impedancja całego obwodu była w tym punkcie największa.

Można także zauważyć, że wraz ze wzrostem częstotliwości prąd płynący przez kondensator rośnie, natomiast prąd płynący przez cewkę maleje.

Częstotliwość rezonansowa odczytana z wykreślonego wykresu, dla układu równoległego wynosiła około f0 = 71 Hz, natomiast obliczona teoretycznie f0 = 72,13 Hz.

I

A

URL

V2

RL

G

U

V1

C

V3

UC

I

A2

A1

V

A

G

U

IC

IRL

C

RL

URL

UC

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
NNN rezonans-protokół, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika,
Kopia (2) pchrezonans, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika,
Kopia pchrezonans, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika, rez
pchrezonans nasze, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika, rez
pchrezonans111111111111, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnik
GGG rezonas-protokół, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika,
GGG rezonas, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika, rezonans
rezonans-protokół, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika, rez
Sprawozdanie cw1, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektronika, sem1 elektronika lab, ćw1 diody labora
Źródła napięciowe i prądowe, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, ćwiczenia elektrotechni
ca-kowy Fourier, Energetyka I stopień PŚk, sem1 Elektrotechnika, Laboratorium elektrotechnika, teori
sem2 Lista energ12, Energetyka I stopień PŚk, sem2 Matematyka 2, matma1 (oddane)
projekt sily od kogoś, Energetyka I stopień PŚk, sem3 Instalacje Elektryczne, sem3 IE Projekt
odp I seria, Energetyka I stopień PŚk, sem2 Materiałoznastwo
Zarz R 65 12 Regulamin zal 6, Energetyka I stopień PŚk, sem3 Energoelektronika, sem3 energo materiał
Teorie mocy w obwodach prądu przemiennego, Energetyka I stopień PŚk, sem3 Energoelektronika, sem3 en
NNN?danie rezonansu gotowe wykres

więcej podobnych podstron