background image

Ćwiczenie 6 

 

POLITECHNIKA POZNAŃSKA 

INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ 

Zakład Podstaw Elektrotechniki 

Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej 

 

Ćwiczenie nr 6 

 

Temat: Rezonans w obwodzie szeregowym 

 

Data 

Wykonania 

ćwiczenia 

Oddania 

sprawozdania 

 
 

 

Rok akademicki: 
 
Wydział Elektryczny 
 
Studia dzienne magisterskie 
 
Nr grupy: 
 

Wykonawcy: 
 
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 

Ocena: 

Uwagi: 
 
 
 
 
1. Wiadomości  teoretyczne. 
 

(pojęcie rezonansu, rezonans napięć, dobroć obwodu rezonansowego, pasmo 
przepuszczania, przepięcia rezonansowe, charakterystyki częstotliwościowe, rezonans 
fazowy i amplitudowy, przedstawić cel przeprowadzonego ćwiczenia). 

 
 
2. Przebieg ćwiczenia 
 

2.1. Wyznaczenie charakterystyki spadku napięcia na rezystancji (prądu) w funkcji częstotliwości 

 
2.1.1. Schemat połączeń 
 

 

R

 

V

C

V

C1 

 ~220V 

    f 

C

L

 

Dane:U=0.8 [V],   R=1000 [

Ω],   L=56 [mH],   C=5060 [pF] 

 

background image

2.1.2. Przebieg pomiarów 
 

Zestawić układ przedstawiony w punkcie 2.1.1. Poszukać taką częstotliwość generatora, aby wystąpił 
maksymalny spadek napięcia na rezystancji. Następnie dokonać pomiarów napięcia na rezystancji przy 
częstotliwościach niższych i wyższych, utrzymując stałą wartość napięcia generatora. Wyniki pomiarów 
zamieścić w tabeli 2.1.3.  

 
2.1.3. Tabela wyników pomiarów 
 

f U

R

 

Lp

[kHz] [V] 

1  

 

2  

 

3  

 

4  

 

5  

 

6  

 

7  

 

8  

 

9  

 

10  

 

11  

 

12  

 

13  

 

14  

 

15  

 

16  

 

17  

 

18  

 

19  

 

20  

 

 

Wykreślić charakterystykę zależności wartości skutecznej napięcia na rezystancji w 
funkcji częstotliwości

 U

R

=f(f). 

 
2.1.4. Zestawienie wyników obliczeń. 
 

Wykonać odpowiednie obliczenia, zestawić je w poniższej tabeli i sporządzić 

charakterystykę:

)

(

0

0

ω

ω

f

I

=

 

 

Lp

ω/ω

0

 

I/I

0

 

1  

 

2  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

  

20

  

background image

2.2. Wyznaczenie charakterystyki napięcia na cewce w funkcji częstotliwości 
 
2.2.1. Schemat połączeń 

 

V

C

V

C1 

 ~220V 

    f 

C

L

R

 

 

Dane: U=0.8 [V],   R=1000 [

Ω],   L=56 [mH],   C=5060 [pF] 

 
2.2.2. Przebieg pomiarów 
 

Zestawić układ przedstawiony w punkcie 2.2.1. Poszukać taką częstotliwość generatora, aby wystąpił 
maksymalny spadek napięcia na cewce. Następnie dokonać pomiarów napięcia na cewce przy 
częstotliwościach niższych i wyższych, utrzymując stałą wartość napięcia generatora. Wyniki pomiarów 
zamieścić w tabeli 2.2.3.  

 
2.2.3. Tabela wyników pomiarów 
 

f U

L

 

Lp

[kHz] [V] 

1  

 

2  

 

3  

 

4  

 

5  

 

6  

 

7  

 

8  

 

9  

 

10

  

11

  

12

  

13

  

14

  

15

  

16

  

17

  

18

  

19

  

20

  

 
Wykreślić charakterystykę zależności wartości skutecznej napięcia na cewce w funkcji 
częstotliwości U

L

=f(f). 

background image

2.2.4. Zestawienie wyników obliczeń. 
 

Wykonać odpowiednie obliczenia i zestawić je w poniższej tabeli, a potem 

sporządzić charakterystykę

)

(

0

0

ω

ω

f

U

U

L

=

 

 

Lp

ω/ ω

0

 

U

L

/U

0

 

1  

 

2  

 

..  

 

..  

 

19

  

20

  

 
2.3. Wyznaczenie charakterystyki napięcia na kondensatorze w funkcji częstotliwości 
 
2.3.1. Schemat połączeń 

 

V

C

V

C1 

 ~220V 

    f 

C

L

R

 

 

Dane: U=0.8 [V],   R=1000 [

Ω],   L=56 [mH],   C=5060 [pF] 

 
2.3.2. Przebieg pomiarów 
 

Zestawić układ przedstawiony w punkcie 2.3.1. Poszukać taką częstotliwość generatora, aby wystąpił 
maksymalny spadek napięcia na kondensatorze. Następnie dokonać pomiarów napięcia na kondensatorze 
przy częstotliwościach niższych i wyższych, utrzymując stałą wartość napięcia generatora. Wyniki 
pomiarów zamieścić w tabeli 2.3.3.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

2.3.3. Tabela wyników pomiarów 
 

f U

C

 

Lp

[kHz] [V] 

1  

 

2  

 

3  

 

4  

 

5  

 

6  

 

7  

 

8  

 

9  

 

10

  

11

  

12

  

13

  

14

  

15

  

16

  

17

  

18

  

19

  

20

  

 

Wykreślić charakterystykę zależności wartości skutecznej napięcia na kondensatorze w 
funkcji częstotliwości U

C

=f(f). 

 
 
2.3.4. Zestawienie wyników obliczeń. 
 

Wykonać odpowiednie obliczenia i zestawić je w poniższej tabeli, a następnie 

sporządzić charakterystykę 

)

(

0

0

ω

ω

f

U

U

C

=

 

 

Lp

ω/ω

0

 

U

C

/U

1  

 

2  

 

..  

 

..  

 

19

  

20

  

 
3. Obliczenia 
 
3.1. Z danych parametrów wyznaczyć: 
 

a)  pulsację rezonansową 

background image

 

b)  częstotliwość rezonansową 

 

c)  dobroć obwodu przy pulsacji rezonansowej 

 

d)  dobroć cewki i kondensatora przy pulsacji rezonansowej 

 
3.2. Narysować charakterystyki U

R

U

L

U

C

 w funkcji częstotliwości dla układu 

szeregowego (na jednym wykresie). 

 
3.3. Z charakterystyki przebiegu napięcia na rezystancji U

R

=f(f) wyznaczyć dobroć 

obwodu rezonansowego Q

0.

 

 
3.4. Z charakterystyk przebiegu napięć na cewce i kondensatorze (U

L

,U

C

=f(f)) 

wyznaczyć dobroć obwodu rezonansowego. 

 

3.5. Wykreślić charakterystyki: R, X

L

, X

C

, Z, X

L

 -X

C

=

)

f

f

(

f

0

 

 
4. Parametry i dane zmianowe zastosowanych urządzeń i mierników. 
 
5. Uwagi końcowe i wnioski 
 

Porównać wyniki pomiarów i obliczeń. 

 
6. Literatura 
 

1.  Atabiekow G., Teoria liniowych obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 1964. 
2.  Bolkowski S., Elektrotechnika teoretyczna, Wyd. 6,  WNT, Warszawa 2001. 
3.  Cholewicki T.,  Elektrotechnika teoretyczna t. 1  WNT, Warszawa 1973. 
4.  Krakowski M., Elektrotechnika teoretyczna t. 1, PWN, Warszawa 1995. 
5.  Kurdziel R., Podstawy elektrotechniki, WNT, Warszawa 1972. 
6.  Skrypt Laboratorium Elektrotechniki teoretycznej, Wydawnictwo Politechniki 

Poznańskiej, Poznań 1998 wydanie VII.