Instrukcja do ćwiczenia nr 3 BADANIE REZONANSU NAPIĘĆ

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.

I

C

X

V c

L

RL

X

Y

Y

Hz

G

V

R

V LR

1

2

R

P

A

X

Y

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 f podanej w tabeli dokonać z

pomiarów: ULR, UC oraz I przy napięciu generatora U = …….. V. Częstotliwość f podaną w z

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.

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI 1

Instrukcja do ćwiczenia nr 3 BADANIE REZONANSU NAPIĘĆ

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

U = V = const Pozycja

Pozycja

f

przełącznika: 1

przełącznika: 2

Lp.

z

f r = ............... Hz f r = ............... Hz f

ULR

UC

I

f

ULR

UC

I

Hz

Hz

V

V

mA

Hz

V

V

mA

1

2500

2

3500

3

4250

4

4600

5

4800

6

4900

7

f r

8

5100

9

5200

10

5450

11

5900

12

7200

13 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 Pozycja przełącznika: ......... f r = ............... Hz

f

f

I

Lp.

k =

Z

cos ϕ

ϕ

U

f

R

UL

r

I r

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: UR , UL , UC = F( k) oraz Z, ϕ , I/ I r = F( k).

3.4. Uwagi i wnioski dotyczące wykonywanego ćwiczenia.

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI 2