Instrukcja do

ć

wiczenia nr 3 BADANIE REZONANSU NAPI

ĘĆ

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

1

ĆWICZENIE NR

3

BADANIE REZONANSU NAPIĘĆ

1.

Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z własnościami i pomierzenie podstawowych charakterystyk szeregowego obwodu
rezonansowego.

2.

Program ćwiczenia

2.1.

Zestawić układ pomiarowy i zgłosić do sprawdzenia.

Hz

V

V

c

V

LR

G

A

X

Y

L

R

L

X

X

Y

C

P

1

2

I

Y

R

R

Rys. 1. Schemat układu do badania rezonansu w obwodzie szeregowym RLC

2.2.

Pomiar

częstotliwości

rezonansowej

oraz

wyznaczenie

charakterystyk

częstotliwościowych.

Ustawić przełącznik P w poz. 1. Dla każdej zadanej częstotliwości

z

f

podanej w tabeli dokonać

pomiarów: U

LR

, U

C

oraz I przy napięciu generatora U = …….. V. Częstotliwość

z

f

podaną w

tabeli należy nastawić na mierniku częstotliwości z dokładnością

±

20 Hz i zapisać jej wartość f w

tabeli. Przed pomiarem Lp. 7 należy pomierzyć częstotliwość rezonansową f

r

, zapisać jej wartość w

górnej części tabeli oraz przeprowadzić pozostałe pomiary.

Ustawienie częstotliwości rezonansowej f

r

przeprowadzić posługując się oscyloskopem

pracującym w układzie X - Y. Do wejść oscyloskopu doprowadza się napięcia proporcjonalne do
napięcia (X) i prądu (Y) w dwójniku RLC, w wyniku czego powstaje na ekranie obraz elipsy.
Należy przestrajać częstotliwość generatora tak, by w obwodzie wystąpił rezonans napięć. Dla
zerowej różnicy faz między doprowadzonymi napięciami elipsa ta przechodzi w odcinek prostej.

Następnie ustawić przełącznik w poz. 2 i powtórzyć opisane wyżej czynności.

Instrukcja do

ć

wiczenia nr 3 BADANIE REZONANSU NAPI

ĘĆ

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

2

Tabela 1. Wyniki pomiarów z badania rezonansu w obwodzie szeregowym RLC – rezonans napięć

Lp.

z

f

U = V = const

Pozycja

przełącznika: 1

f

r

= ............... Hz

Pozycja

przełącznika: 2

f

r

= ............... Hz

f

U

LR

U

C

I

f

U

LR

U

C

I

Hz

Hz

V

V

mA

Hz

V

V

mA

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13

2500
3500
4250
4600
4800
4900

f

r

5100
5200
5450
5900
7200

10000

3.

Opracowanie:

3.1.

Na podstawie pomiarów w pkt. 2.2 przy częstotliwości rezonansowej i obliczyć wartość
dobroci Q , rezystancji R oraz wartości L i C dla obu położeń przełącznika P.

3.2.

Wykonać obliczenia wskazane w tabeli obliczeń (należy sporządzić dwie tabele - odrębną
dla każdej pozycji przełącznika P)

Tabela 2. Wyniki obliczeń z badania rezonansu w obwodzie szeregowym RLC – rezonans napięć

Lp.

f

Pozycja przełącznika: ......... f

r

= ............... Hz

r

f

f

k

=

r

I

I

Z

cos

ϕ

ϕ

U

R

U

L

Hz

-

-

Ω

-

°

V

V

1

2

3

4

5

6

7

f

r

1

8

9

10

11

12

13

3.3.

Na podstawie pomiarów i obliczeń wykonać wykresy dla obu położeń przełącznika P:

U

R

, U

L

, U

C

= F(k) oraz Z,

ϕ

, I/I

r

= F(k).

3.4.

Uwagi i wnioski dotyczące wykonywanego ćwiczenia.