Laboratorium Elektrotechniki
Nazwisko i Imię: Karpiński Marcin Hanaj Daniel Gajda Marek					Grupa: Edi. 2.1
Data wykonania ćwiczenia 22.05.1998		Ćwiczenie nr:	Temat Zadania: Rezonans w obwodach elektrycznych
ZALICZENIE		Ocena	Data		Podpis

1. 
   Układ do pomiaru charakterystyk częstotliwościowych szeregowego obwodu

R, L, C.

Spis użytych przyrządów:

L=1,16H

C=10μF

R=160Ω

R_W=102Ω

Generator mocy EP 43.3/1988

Amperomierz 060203

Woltomierz cyfrowy EP 433/1957

2.Tabela pomiarów i obliczeń:

C=10μF L=1,16H
Lp	Uz	f	I	URL	UC	XC	XL	Z	R
		V	Hz	mA	V	V	Ω	Ω	Ω		Ω
1	5,1	21,5	0,0	1,4	6,10	156,50	740,63	605,65
2	5,1	26	9,1	2,07	6,65	189,20	612,44	452,47
3	5,1	35	15,1	4,21	8,31	254,80	454,95	256,24
4	5,1	43	24,5	7,85	10,77	313.00	370,31	169,95
5	5,1	48	32,0	13,1	14,82	349,40	321,08	162,49
6	5,1	52	40,0	15,7	15,50	378,54	306,22	175,59	160,0
7	5,1	60	32,0	14,63	11,25	436,80	265,39	234,48
8	5,1	70	21,0	10,15	6,55	509,60	227,47	324,34
9	5,1	80	16,0	8,63	4,00	582,40	199,04	415,41
10	5,1	95	12,0	7,46	2,60	691,60	167,61	547,87
11	5,1	120	8,5	6,50	1,54	873,60	132,69	757,99
12	5,1	150	6,0	5,99	1,00	1092,0	106,15	998,75
13	5,1	170	5,6	5,82	0,82	1237,6	93,66	1155,08
14	5,1	200	5,0	5,47	0,61	1456,0	79,61	1385,66
1	5,1	20	5,8	1,72	5,12	796,18	145,70	669,87
2	5,1	30	3,10	3,43	6,15	530,79	188,40	377,93
3	5,1	40	13,8	5,36	6,50	398,09	251,20	217,20
4	5,1	45	15,0	6,30	6,43	353,86	282,60	175,15
5	5,1	50	16,0	7,04	6,14	318,47	314,00	160,06
6	5,1	60	15,5	7,70	5,07	265,39	376,80	194,97	0
7	5,1	70	14,0	7,57	3,94	227,48	439,60	265,70
8	5,1	90	10,5	6,92	2,42	176,93	565,20	419,95
9	5,1	100	9,5	6,67	1,97	159,24	628,00	495,32
10	5,1	120	7,5	6,25	1,40	132,70	753,60	641,19
11	5,1	140	6,0	6,00	1,05	113,74	879,20	782,00
12	5,1	160	5,4	5,40	0,78	99,52	1004,8	919,31
13	5,1	180	5,0	5,36	0,65	88,46	1130,4	1054,15
14	5,1	200	4,7	5,35	0,56	79,62	1256,0	1187,21

Przykładowe obliczenia:

X_L=ωL=2
fL X_L1=6,28*21,5*1,16=740,63Ω

X_C=
X_C1=

Z=
Z₁=

Przykładowa dobroć oraz szerokość pasma dla obwodu szeregowego:

- pulsacja

- dla rezystora 160Ω

Q₂=
dla rezystora 0Ω

Szerokość pasma obwodu szeregowego RLC:

b=

2. Charakterystyki częstotliwościowe w równoległym RLC

	UZ		f	I		Z
	[V]		[Hz]	[mA]		Ω
C=10μF R=120Ω
1		4,5	20		21,5		0,21
2		4,5	25		16,5		0,27
3		4,5	30		12,5		0,36
4		4,5	40		6,5		0,69
5		4,5	45		4,8		0,94
6		4,5	53		3,6		1,25
7		4,5	60		4,6		0,98
8		4,5	70		7,5		0,60
9		4,5	85		11,0		0,41
10		4,5	95		13,5		0,33
11		4,5	120		19,0		0,24
12		4,5	150		24,0		0,19
13		4,5	170		29,0		0,16
14		4,5	200		30,0		0,15

Mierzone wartości są porównywane z wyznaczonymi częstotliwościami rezonansowymi:

Dla C=10μF i L=1,16 H:

f_0m = 49 [Hz]

Na podstawie pomiarów i obliczeń wyznaczamy charakterystyki I=F(t) oraz Z=F^'(t) dla jednego kondensatora.

CHARAKTERYSTYKA PRĄDU I NAPIĘĆ DLA UKŁADU SZEREGOWEGO Z REZYSTOREM

CHARAKTERYSTYKA PRĄDU I NAPIĘĆ DLA UKŁADU SZEREGOWEGO BEZ REZYSTANCJI

CHARAKTERYSTYKA REAKTANCJI I IMPEDANCJI DLA OBWODU SZEREGOWEGO BEZ REZYSTANCJI

CHARAKTERYSTYKA IMPEDANCJI DLA OBWODU RÓWNOLEGŁEGO

WYKRES PRĄDU DLA OBWODU RÓWNOLEGŁEGO

Wnioski:

Dla obwodu szeregowego zauważyliśmy, iż rezonans następuje gdy wartość prądu osiąga maksimum. Wraz ze wzrostem częstotliwości wartość prądu wzrasta do maksymalnej, natomiast po przekroczeniu maksimum zaczyna spadać.

Dla obwodu równoległego rezonans następuje gdy prąd osiągnie wartość minimalną. Dla większej pojemności kondensatora rezonans następuje wcześniej.

f[H]

U_L

I

U_C

CHARAKTERYSTYKA REAKTANCJI I IMPEDANCJI DLA OBWODU SZEREGOWEGO Z DODATKOWĄ REZYSTANCJĄ

---