POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium elektrotechniki teoretycznej Ćwiczenie nr II-13 Temat: Stany nieustalone w obwodach RL, RC, RLC.
Rok akad. 1996/97	1. Szymon Cieślak	Data
Wydział Elektryczny	2. Artur Abramowicz	Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
Rodzaj stud. Dzienne	3.	07.05.1997r.
Specjal. -	4.
Nr grupy E-1	5.	Ocena:
Uwagi:

Ćwiczenie II-13

Stany nieustalone w obwodach RL, RC, RLC.

Obserwacja na oscyloskopie przebiegów napięć u_R1(t) i u_R2(t) przy odłączaniu i załączaniu napięcia stałego w układzie RL.

Schemat połączeń .

Pe - elektroniczny przełącznik synchroniczny.

Przebieg obserwacji.

Zestawić układ pomiarowy wg podanego schematu. Zmieniając wartość rezystancji R, odrysować z ekranu oscyloskopu przebiegi napięć u_R1(t) i u_R2(t) dla 3 wybranych wartości rezystancji R.

Załącznie napięcia sinusoidalnego na układ RC.

Schematy połączeń.

Pe - elektroniczny przełącznik synchroniczny.

Pe - elektroniczny przełącznik synchroniczny.

Przebieg obserwacji.

Zestawić układ pomiarowy wg podanego schematu. Załączyć przekaźnik elektroniczny P. Zmieniając wartość rezystancji R₁ i R₂ zaobsrwować przebiegi napięć u_R1(t), u_R2(t) i u_C(t) dla 3 wybranych wartości rezystancji R. Odrysować te przebiegi dla wartości rezystancji R₁ i R₂.

3. Obserwacja przebiegów napięć u_R1(t) i u_C(t) przy rozładowaniu kondensatora przez układ RL.

Schemat połączeń.

Pe - elektroniczny przełącznik synchroniczny.

-1. Przebieg obserwacji.

Zestawić układ pomiarowy wg podanego schematu. Załączyć przekaźnik elektroniczny P. Zmieniając wartość rezystancji R zaobsrwować przebiegi dla trzech przypadków rozładowania kondensatora.

Obserwacja przebiegów napięć u_R(t) i u_C(t) przy zwieraniu i rozwieraniu kondensatora w obwodzie szeregowym RLC.

Schemat połączeń.

Pe - elektroniczny przełącznik synchroniczny.

-1. Przebieg obserwacji.

Zestawić układ pomiarowy wg podanego schematu. Załączyć przekaźnik elektroniczny P. Odrysować przebiegi u_R2(t) i u_C(t) z ekranu oscyloskopu.

5. Obliczenia.

a) Układ RLC przedstawiony na schemacie poniżej został obliczony metodą operatorową. Do obliczeń przyjąłem następujące parametry układu:

R= 200 Ω

L= 100 mH

C= 10 μF

U= 1 V

A

V

Rezystancja krytyczna dla układu 3:

c) Stała czasowa:

6. Interpretacja przebiegów i wnioski.

Układ RL, R= 300 Ω, Przebieg zdjęty z R₂. Większa rezystancja powoduje, że wzrastał czas rozładowywania energii zgromadzonej w cewce (rozładowanie cewki trwało dłużej niż opadanie przebiegu wygenerowanego przez przełącznik)

Układ RL, R= 200 Ω, Przebieg zdjęty z R₂. Mniejsza rezystancja spowodowała, że energia zgromadzona w cewce rozładowała się szybciej, jednak przebieg wygląda podobnie. (rozładowanie cewki powodowało zakłócenia przebiegu wygenerowanego przez przełącznik)

Układ RL, R= 100 Ω, Przebieg zdjęty z R₂. Przebieg podobny do przebiegu b.

Układ RL, R= 300 Ω, Przebieg zdjęty z R₁. Przebieg nie nadaje się do interpretacji. Różnica pomiędzy napięciem maksymalnym, a minimalnym jest bardzo niewielka.

Układ RL, R= 200 Ω, Przebieg zdjęty z R₁. Przebieg nie nadaje się do interpretacji. Różnica pomiędzy napięciem maksymalnym, a minimalnym jest bardzo niewielka.

Układ RL, R= 100 Ω, Przebieg zdjęty z R₁. Różnica pomiędzy napięciem maksymalnym, a minimalnym jest bardzo niewielka, jednak większa niż dla g oraz e. Zmniejszenie rezystancji R spowodowała większy przepływ większego prądu. W ten sposób otrzymujemy większe napięcie maksymalne na R₁ (R i R₁ tworzą dzielnik napięciowy).

Układ RLC, R= 300 Ω, Przebieg zdjęty z C. Kondensator jest ładowany w przeciwną stronę, jeżeli rezystancja R₁ jest większa, to ma ona większy niż indukcyjność i cały układ ma charakter zbliżony do RC. Wtedy zachowuje się jak układ inercyjny pierwszego rzędu. Przebieg jest zbilżony do przebiegu ładowania kondensatora.

Układ RLC, R= 200 Ω, Przebieg zdjęty z C. Przebieg jest bardzo podobny do g. Kondensator jest ładowany w przeciwną stronę, jeżeli rezystancja R₁ jest większa, to ma ona większy niż indukcyjność i cały układ ma charakter zbliżony do RC. Wtedy zachowuje się jak układ inercyjny pierwszego rzędu. Przebieg jest zbilżony do przebiegu ładowania kondensatora.

Układ RLC, R= 10 Ω, Przebieg zdjęty z C. W tym przypadku większy wpływ ma indukcyjność. Układ zachowuje się jak inercyjny drugiego rzędu. (dlatego powstają oscylacje).

Układ RLC, R= 300 Ω, Przebieg zdjęty z R. Maksymalne napięcie jest mniejsze, ponieważ większa jest rezystancja. Czas ładowania kondensatora jest dłuższy, gdyż przez większą rezystancję płynie mniejszy prąd.

Układ RLC, R= 200 Ω, Przebieg zdjęty z R. Układ ma charakter rezystancyjny. Jeżeli jest zwarcie to wzrasta rezystancja w porównaniu do indukcyjności. Przebieg narastający przy zwarciu jest zbliżony do przebiegu, który wystąpił w obwodzie czysto rezystancyjnym.

Układ RLC, R= 10 Ω, Przebieg zdjęty z R. Mniejsza rezystancja powoduje, że stosunek indukcyjności do rezystancji. Bardziej zauważalny jest wpływ indukcyjności. Załączanie wyłącznika powoduje wzrost powoduje wzrost przebiegu napięcia. Jednak energia zwiększa się znaczniej niż w przypadku k. Otwarcie włącznika powoduje ładowanie kondensatora i zmniejszanie się natężenia prądu.

6. Spis przyrządów.

Karta oscyloskopowa do PC.

Zasilacz typ ZT 980-3M

Digital voltometr N7/9567 G-1002.50

Przełącznik synchroniczny

---