Instrukcja do
ć
wiczenia nr 2 BADANIE OBWODÓW PR
Ą
DU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC
Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI
1
ĆWICZENIE NR
2
BADANIE OBWODÓW PRĄDU SINUSOIDALNEGO Z
ELEMENTAMI RLC
1.
Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z właściwościami prostych obwodów prądu sinusoidalnego utworzonych z
elementów RLC. Poznanie zasad rysowania wykresów wskazowych na podstawie pomierzonych
wartości skutecznych prądów i napięć.
2.
Program ćwiczenia:
2.1.
Połączyć układ do badania cewki:
L
R
L
A
W
V
230 V
50 Hz
ATr
R
W
,L
W
R
A
,L
A
Rys. 1. Schemat układu do badania cewki
Pomierzyć częstotliwość f = ............... Hz
2.2.
Odczytać wskazania mierników, a wyniki zapisać w tabeli:
Tabela 1. Wyniki pomiarów z badania cewki
P o m i a r y
O b l i c z e n i a
Lp.
I
U
P
Z
cos
ϕ
R
R
ś
r
R
L
X
X
ś
r
L
-
A
V
W
Ω
-
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
H
1
2
3
0,200
0,400
0,600
−
−
−
−
−
−
−
−
Rezystancja i indukcyjność cewki prądowej watomierza: R
W
= ...........
Ω
, L
W
= ............mH
Rezystancja i indukcyjność cewki amperomierza: : R
A
= ...........
Ω
, L
A
= ............mH
Wzory do obliczeń:
(
)
(
)
A
W
3
1
2
2
A
W
3
1
π
2
,
3
1
,
,
3
1
,
cos
,
cos
,
L
L
f
X
L
X
X
R
Z
X
R
R
R
R
R
R
Z
R
I
U
P
I
U
Z
śr
i
i
śr
śr
L
i
i
śr
+
−
⋅
⋅
=
=
−
=
+
−
=
⋅
=
⋅
=
⋅
=
=
∑
∑
=
=
ϕ
ϕ
Instrukcja do
ć
wiczenia nr 2 BADANIE OBWODÓW PR
Ą
DU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC
Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI
2
2.3.
Połączyć układ wg rysunku:
L
R
L
A
V
V
1
V
2
230 V
50 Hz
ATr
C
Rys. 2. Schemat układu do badania połączenia szeregowego elementów RLC
2.4.
Dla podanych przez prowadzącego wartości napięcia U i pojemności C dokonać pomiarów.
Wyniki zapisać w tabeli:
Tabela 2. Wyniki pomiarów z badania połączenia szeregowego elementów RLC
P o m i a r y
O b l i c z e n i a
U
I
U
1
U
2
Z
Z
1
Z
2
ϕ
1
ϕ
L
R
L
C
P
1
Q
1
Q
2
P
Q
V
A
V
V
Ω
Ω
Ω
o
o
H
Ω
µ
A W VAr VAr W VAr
Wzory do obliczeń:
(
)
,
sin
,
,
,
π
2
1
C
,
2
,
sin
2
sin
,
2
sin
,
,
2
2
2
2
2
1
2
1
2
2
2
1
1
1
2
2
2
2
2
1
2
1
2
2
2
2
1
1
2
2
1
1
Q
I
U
P
I
U
Q
I
U
Q
X
I
Q
R
I
P
Z
f
X
Z
R
f
X
L
Z
X
U
U
U
U
U
U
U
U
U
U
I
U
Z
I
U
Z
I
U
Z
L
L
L
L
L
L
−
⋅
=
⋅
⋅
=
⋅
−
=
⋅
=
⋅
=
⋅
⋅
⋅
=
−
=
⋅
⋅
=
⋅
=
⋅
⋅
−
−
=
⋅
⋅
−
+
=
=
=
=
ϕ
π
ϕ
ϕ
ϕ
2.5.
Połączyć układ pomiarowy wg rysunku:
L
R
L
A
A
1
A
2
A
3
V
230 V
50 Hz
ATr
C
R
Rys. 3. Schemat układu do badania połączenia równoległego elementów RLC
Instrukcja do
ć
wiczenia nr 2 BADANIE OBWODÓW PR
Ą
DU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC
Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI
3
2.6.
Dla podanych przez prowadzącego wartości napięcia U= ......... V oraz pojemności C= ......... µF
wykonać pomiary. Wyniki zapisać w tabeli.
Tabela 3. Wyniki pomiarów z badania połączenia równoległego elementów RLC
P o m i a r y
O b l i c z e n i a
U
I
I
1
I
2
I
3
Z
Z
1
Z
2
Z
3
Z
23
ϕ
23
ϕ
1
ϕ
P
1
Q
1
Q
2
P
3
P
Q
V A
A
A
A
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
o
o
o
W var var W W var
Wzory do obliczeń:
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
sin
,
cos
,
sin
,
cos
2
arcos
2
arcos
,
arctg
,
Z
,
,
,
3
3
2
2
1
1
1
1
1
1
23
23
2
23
2
1
2
23
23
1
2
23
2
1
2
1
2
3
2
2
23
2
3
23
2
2
3
2
23
3
3
2
2
1
1
3
2
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
⋅
=
⋅
−
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
+
⋅
⋅
+
−
=
+
⋅
⋅
−
−
=
+
=
−
=
+
⋅
=
=
=
=
=
I
U
Q
I
U
P
I
U
P
I
U
Q
I
U
Q
I
U
P
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Z
Z
Z
Z
Z
Z
I
U
Z
I
U
Z
I
U
Z
I
U
Z
3.
Opracowanie wyników
3.1.
dokonać obliczeń do tabel, dla każdego typu obliczeń podać wzór i przykład obliczeniowy;
3.2.
na podstawie tabel z pkt. 2.4. i 2.6 narysować wykresy wskazowe napięć i prądów
(na papierze milimetrowym A4, każdy układ na oddzielnej kartce, dobrać odpowiednią skalę aby
wykresy były czytelne). Wyjście autotransformatora traktować jako źródło napięcia E = U
oraz
ψ
E
= 0.
3.3.
Dyskusja otrzymanych wyników i uwagi na temat przeprowadzonego ćwiczenia.