Laboratorium Teorii Obwodów |
Rok akad. 2014/2015 |
|||
Rodzaj studiów SI |
||||
Temat ćwiczenia: Badanie zjawisk rezonansowych w obwodach elektryczny - rezonans równoległy |
||||
Skład sekcji:
Marcin Mucha Marcin Spannbauer Filip Skoczylas Patryk Kuźma |
Kierunek: Elektrotechnika Semestr: III Grupa: 2 Sekcja: 4 |
|||
Prowadzący: Mgr inż. Agnieszka Jakubowska |
||||
Data wykonania: 30.10.2014r. |
Data oddania: 06.11.2014r |
Ocena: |
Podpis: |
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zjawiskami rezonansowymi w obwodzie szeregowym RLC przy wymuszeniu sinusoidalnym, zapoznanie się z wpływem poszczególnych elementów na wielkości charakteryzujące rezonans i wykresy odpowiednich charakterystyk rezonansowych.
Wykaz przyrządów:
amperomierz analogowy,
woltomierz analogowy,
stanowisko do badania obwodu rezonansu szeregowego,
generator,
przewody służące do połączenia układu.
Schematy pomiarowe:
Rys.1. Schemat obwodu RLC
Rys.2. Schemat obwodu LC
Tabele pomiarowe:
Tab.1. Tabela pomiarowa z prądami przepływający przez elementy obwodu RLC
lp |
F[Hz] |
U[V] |
IL[mA] |
Ic[mA] |
1 |
20 |
0,40 |
17 |
0 |
2 |
100 |
0,40 |
18 |
1 |
3 |
200 |
0,50 |
18 |
2 |
4 |
300 |
0,65 |
19 |
3 |
5 |
400 |
0,80 |
20 |
6 |
6 |
500 |
1,05 |
22 |
10 |
7 |
600 |
1,40 |
22 |
15 |
8 |
700 |
1,80 |
20 |
18 |
9 |
750 |
2,10 |
19 |
19 |
10 |
760 |
2,10 |
18 |
20 |
11 |
770 |
1,85 |
18 |
20 |
12 |
800 |
1,40 |
17 |
20 |
13 |
1000 |
1,00 |
11 |
20 |
14 |
2000 |
0,51 |
3 |
18 |
15 |
5000 |
0,41 |
1 |
17 |
16 |
7500 |
0,41 |
1 |
17 |
17 |
10000 |
0,40 |
1 |
17 |
18 |
20000 |
0,39 |
0 |
17 |
Dla zmierzonych wartości napięć i prądów obliczamy rezystancję rezystora, pojemność kondensatora oraz indukcję cewki w obwodzie RLC:
Rys.3. Wykres prądów na elementach w obwodzie RLC
Tab.2. Tabela pomiarowa z prądami przepływający przez elementy obwodu LC
lp |
F[Hz] |
U[V] |
IL[mA] |
Ic[mA] |
1 |
20 |
0,40 |
18 |
0 |
2 |
100 |
0,45 |
19 |
1 |
3 |
200 |
0,50 |
20 |
2 |
4 |
300 |
0,65 |
22 |
4 |
5 |
400 |
0,90 |
24 |
7 |
6 |
500 |
1,35 |
30 |
14 |
7 |
600 |
1,80 |
34 |
24 |
8 |
700 |
2,00 |
36 |
32 |
9 |
750 |
2,10 |
33 |
33 |
10 |
760 |
2,10 |
32 |
34 |
11 |
770 |
2,00 |
32 |
34 |
12 |
800 |
1,90 |
28 |
33 |
13 |
1000 |
1,30 |
15 |
27 |
14 |
2000 |
0,50 |
3 |
20 |
15 |
5000 |
0,40 |
1 |
19 |
16 |
7500 |
0,40 |
1 |
18 |
17 |
10000 |
0,40 |
1 |
18 |
18 |
20000 |
0,40 |
0 |
17 |
Dla zmierzonych wartości napięć i prądów obliczamy rezystancję rezystora, pojemność kondensatora oraz indukcję cewki w obwodzie LC:
Rys.4. Wykres prądów na elementach w obwodzie LC
Rys.5. Wartości dobroci Q dla obwodu RLC i RC
Dobroć Q obwodu RLC obliczamy ze wzoru:
Dobroć Q obwodu LC obliczamy ze wzoru:
Wnioski:
Celem naszego ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk częstotliwości dla układów równoległych RLC oraz LC. Mierzone były wartości prądów przepływających przez poszczególne elementy obwodu (napięcia: IC, IL,). Rezonans tych napięć wystąpił w obu przypadkach przy częstotliwości f = 750 [Hz], Należało wyliczyć także obliczyć wartości dobroci tych układów. Dobroć pierwszego z nich wyniosła 1,19, a dla drugiego 2,06.. Wykreślone charakterystyki są podobne do idealnych, co potwierdza poprawne wykonanie pomiarów i obliczeń.