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.