Ćwiczenie 6
POLITECHNIKA POZNAC
SKA
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSA
OWEJ
Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej
Ćwiczenie nr 6
Temat: Rezonans w obwodzie szeregowym
Rok akademicki: Wykonawcy: Data
Wykonania Oddania
Wydział Elektryczny 1.
ćwiczenia sprawozdania
2.
Studia dzienne magisterskie 3.
4.
Ocena:
Nr grupy: 5.
6.
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
C L
G
~220V R
V V
C C1
f
~
Dane:U=0.8 [V], R=1000 [&!], L=56 [mH], C=5060 [pF]
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 UR
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 UR=f(f).
2.1.4. Zestawienie wyników obliczeń.
Wykonać odpowiednie obliczenia, zestawić je w poniższej tabeli i sporządzić
I É
charakterystykÄ™: = f ( )
I0 É0
Lp É/É0 I/I0
1
2
19
20
2.2. Wyznaczenie charakterystyki napięcia na cewce w funkcji częstotliwości
2.2.1. Schemat połączeń
R C
G
~220V L
V V
C C1
f
~
Dane: U=0.8 [V], R=1000 [&!], 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 UL
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 UL=f(f).
2.2.4. Zestawienie wyników obliczeń.
Wykonać odpowiednie obliczenia i zestawić je w poniższej tabeli, a potem
U É
L
sporządzić charakterystykę = f ( )
U0 É0
Lp É/ É0 UL/U0
1
2
..
..
19
20
2.3. Wyznaczenie charakterystyki napięcia na kondensatorze w funkcji częstotliwości
2.3.1. Schemat połączeń
L
R
G
~220V
V C V
C C1
f
~
Dane: U=0.8 [V], R=1000 [&!], 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.
2.3.3. Tabela wyników pomiarów
f UC
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 UC=f(f).
2.3.4. Zestawienie wyników obliczeń.
Wykonać odpowiednie obliczenia i zestawić je w poniższej tabeli, a następnie
UC É
sporządzić charakterystykę = f ( )
U0 É0
Lp É/É0 UC/U0
1
2
..
..
19
20
3. Obliczenia
3.1. Z danych parametrów wyznaczyć:
a) pulsacjÄ™ rezonansowÄ…
b) częstotliwość rezonansową
c) dobroć obwodu przy pulsacji rezonansowej
d) dobroć cewki i kondensatora przy pulsacji rezonansowej
3.2. Narysować charakterystyki UR, UL, UC w funkcji częstotliwości dla układu
szeregowego (na jednym wykresie).
3.3. Z charakterystyki przebiegu napięcia na rezystancji UR=f(f) wyznaczyć dobroć
obwodu rezonansowego Q0.
3.4. Z charakterystyk przebiegu napięć na cewce i kondensatorze (UL,UC=f(f))
wyznaczyć dobroć obwodu rezonansowego.
f
3.5. Wykreślić charakterystyki: R, XL, XC, Z, XL -XC= f ( )
f0
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.