Sprawozdanie 2.

1.Celem naszego ćwiczenia jest poznanie właściwości obwodu elektrycznego zawierającego elementy R , L , C oraz sprawdzenie podstawowych praw obwodów elektrycznych dla obwodów zasilanych prądem sinusoidalnie zmiennym .

2. Badanie wpływu wartości pojemności na charakter obwodu szeregowego RLC według schematu :

L = 0,6 H RL = 48,2 Ώ R = 398 Ώ

Pomiary						Obliczenia
I	U	C	γ	cosγ	R	XL	XC	Z	γ	cosγ
[A]	[ V ]	[μ F ]	[ ◦ ]		[Ώ]	[Ώ]	[Ώ]	[Ώ]	[ ◦ ]
0,165	100	0	25	0,906	606	188,5	0	561,34	19	0,945
0,19	100	10	14	0,97	526	188,5	318	464,6	-13,4	0,972
0,19	100	20	5	0,996	526	188,5	159	447,2	3,1	0,998
0,18	100	30	15	0,965	555	188,5	106	453,7	8,6	0,988
0,17	100	40	21	0,933	585	188,5	79,5	459,32	11,29	0,98

Zależność cos γ od wartości reaktancji pojemnościowej w układzie

2.Sprawdzenie II prawa Kirchoffa w postaci wektorowej dla obwodu poniżej ;

Tabela pomiarowa :

II Prawo Kirchoffa
	I	U	UR	Ul	UC
[ V ]	[A]	[ V ]	[ V ]	[ V ]	[ V ]
Praktyczne	0,2	100	77	49	65
Teoretyczne	0,21	100	85	42	67
Praktyczne	0,13	70	53	32	42
Teoretyczne	0,15	70	62	49	35

R =398 Ώ ; L = 0,6 H ; C = 10 μ F ; Rl = 48,2 Ώ ;

Obliczenia do wykresu wektorowego :

XL = 2ΠfL =188,5 Ώ

XC = 1/2ΠfC =318 Ώ

Z = R + RL + j( XL - XC ) = 546,2 - j129,5

U R = I * R = 84 + j20 | I | = 0.18 [A]

UC = I *(-jXc ) = 13 - j54 | UR | = 87 [ V]

UL. = I *( RL + jXL) = 1 + j34 | UC | = 55 [ V ]

| UL. | = 34 [ V ]

γ =arctg(X/R)

γR =13,4

γc = -76,5 U = UR + UL + UC =100 V

γL = 88,3

UL

UR

I

U

UC

3.Sprawdzenie i praw Kirchoffa w postaci wektorowej :

a) Obwód pierwszy

R = 398 Ώ ; L = 0,6 H ; C = 10μ F ; RL = 48,2 Ώ

I Prawo Kirchoffa
	I	U	IR	Il	IC
[ V ]	[A]	[ V ]	[ A ]	[ A ]	[ A]
Praktyczne	0,38	100	0,25	0,38	0,44
Teoretyczne	0,36	100	0,25	0,3	0,51
Praktyczne	0,25	70	0,18	0,22	0,30
Teoretyczne	0,29	70	0,17	0,22	0,36

XL =188,5 Ώ U = 70 V

XC = 318 Ώ ZC = -j318 ZL = 48,2 + j188,5

ZR = R = 498 Ώ

XR = 498 Ώ

IR = U / ZR = 0,17 A | IR | =0,17 A φ R = 0

IC = U / ZC = j0,3 A |IC | = 0,22 A φc = 90

IL = U / ZL = 0,13 - j0,5 A | IL | = 0,51 A φL = - 75,4

I = IR + IC + IL = 0,3 - j0,2 |I | = 0,36 A φ = - 33 ,7

U = 100

b)Obwód drugi

I Prawo Kirchoffa
	I	U	IRC	Il	U R	UC
[ V ]	[A]	[ V ]	[ A ]	[ A ]	[ V ]	[ V]
Praktyczne	0,40	100	0,21	0,44	72	59
Teoretyczne	0,48	100	0,17	0,51	87	55
Praktyczne	0,22	50	0,1	0,22	43	29
Teoretyczne	0,25	70	0,085	0,257	41,7	26,5

Obliczenia do wykresu wektorowego :

XL = 2ΠfL = 188,5 Ώ

XC = 1/2ΠfC = 318 Ώ

ZL = 48,2 + j188,5 ZRC = 498 - j318

XR = 498 Ώ

IRC = U / ZRC = 0,15 +j0,09 A | IRC | =0,17 A

U = 100 V

IL = U / ZL = 0,13 - j0,5 A | IL | = 0,51 A

U R = IRC*XR = 74 + j45 | U R | = 87 V

U C = IRC*(-jXc) = 26 - j45 |U C| = 55 V

I = IRC + IL = 0,28 - j0,41 |I | = 0,49 A

U = U R + U C = 100 V

φ IRC = 31

φUc = - 60

φIL = - 75,4

φ I= - 55,7

φur = 31

c)Obwód trzeci

I Prawo Kirchoffa
	I	U	ICL	IR	U L	UC
[ V ]	[A]	[ V ]	[ A ]	[ A ]	[ V ]	[ V]
Praktyczne	0,60	70	0,6	0,18	90	160
Teoretyczne	0,58	70	0,51	0,14	96	163

Obliczenia do wykresu wektorowego :

XL = 2ΠfL = 188,5 Ώ

XC = 1/2ΠfC = 318 Ώ

ZL = 48,2 + j188,5 ZCL = 48,2 - j129,5

XR = 498 Ώ

ICL = U / ZCL = 0,18 + j0,48 A | ICL | =0,51 A

U = 70 V

IR = U / ZL = 0,14 A | IR | = 0,14 A

U L = ICL* ZL = -82 + j57 | U L | = 100 V

U C = ICL*(-jXc) = 152 - j57,24 |U C| = 163 V

I = ICL + IR = 0,32 + j0,48 |I | = 0,58 A

U = U L + U C = 100 V

3.Uwagi i wnioski.

Zapoznaliśmy się z obwodami RLC zasilanymi prądem sinusoidalnie zmiennym .Stwierdziliśmy , że obowiązują w nich prawa Kirchoffa i prawo Ohma ale dla wartości chwilowych .Pomiary dokonywane za pomocą mierników są wielkościami skutecznymi więc prawa te ich nie dotyczą. Różnice w pomiarach i wartościach liczonych teoretycznie spowodowane są błędami pomiarowymi oraz zaokrągleniami podczas szacowania wyników.

2

---