Politechnika Lubelska |
Laboratorium Podst. Elektrotechniki
|
||
|
Ćwiczenie nr 4 |
||
Łukasz Pietraś Paweł Oszust Tomasz Sysa |
Semestr III |
Grupa ED 3.4 |
Rok akademicki 2002/2003 |
Temat ćwiczenia: Obwód szeregowy RLC w stanie nieustalonym. |
Data wykonania: 2002-12-10 |
Ocena: |
Spis przyrządów pomiarowych:
- rezystor dekadowy;
- cewka 0,771H, R=85Ω;
- trzy kondensatory połączone w trójkąt o wypadkowej pojemności1,995µF;
- oscyloskop;
- generator impulsów prostokątnych.
I. Ładowanie i rozładowanie kondensatora przez rezystancję i cewkę indukcyjną:
Układ pomiarowy:
R - rezystor dekadowy;
RD - rezystor R=46Ω;
L - cewka L=0,771H i RL=85Ω;
C - kondensator C=1,995µF
Wzory i przykłady obliczeń:
Ponieważ w obwodzie jest włączony rezystor Rd=46 i cewka o rezystancji R=85Ω, więc wartość rezystancji krytycznej jest mniejsza o 131:
PRZYPADEK PIERWSZY:
R=5000
Pulsacja drgań własnych wynosi
Stała tłumienia:
Logarytmiczny dekrement tłumienia:
PRZYPADEK DRUGI:
R=1112
Pulsacja drgań własnych wynosi
Stała tłumienia:
Logarytmiczny dekrement tłumienia:
PRZYPADEK TRZECI:
R=131
Pulsacja drgań własnych wynosi
Stała tłumienia:
Logarytmiczny dekrement tłumienia:
Wartość chwilowa prądu w obwodzie wynosi:
Kształt napięć uR, uL, uC dla R=131Ω:
Kształt napięć uR, uL, uC dla R=1112Ω:
Kształt napięć uR, uL, uC dla R=5000Ω:
II. Trajektorie fazowe układu szeregowego RLC:
III. Wnioski:
Kształty napięć uR, uL i uC mają podobny kształt jak w skrypcie. Kształty tych napięć dla przypadku aperiodycznego i aperiodycznego krytycznego mają zbliżony kształt. Charakterystyki różnią się znacznie dla przypadku oscylacyjnego. Trajektorie fazowe tyle samo razy przecinają się z osią x ile razy kształt napięcia cewki i rezystora dla odpowiednich przypadków. Pulsacja drgań własnych ω0 dla przypadku kiedy R=Rkr jest najmniejsza. Wraz ze wzrostem rezystancji w obwodzie rośnie wartość logarytmicznego dekrementu tłumienia k.
6