Instrukcja do ćwiczenia nr 2 BADANIE OBWODÓW PR
DU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC
ĆWICZENIE NR 2
BADANIE OBWODÓW PR
DU SINUSOIDALNEGO Z
ELEMENTAMI RLC
1. Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z właściwościami prostych obwodów prądu sinusoidalnego utworzonych z
elementów RLC. Poznanie zasad rysowania wykresów wskazowych na podstawie pomierzonych
wartości skutecznych prądów i napięć.
2. Program ćwiczenia:
2.1. Połączyć układ do badania cewki:
ATr
RA,LA
A
W
RW,LW
L
230 V
V
50 Hz
RL
Rys. 1. Schemat układu do badania cewki
Pomierzyć częstotliwość f = ............... Hz
2.2. Odczytać wskazania mierników, a wyniki zapisać w tabeli:
Tabela 1. Wyniki pomiarów z badania cewki
P o m i a r y O b l i c z e n i a
Lp. I U P Z R RL X L
cos Õ RÅ›r XÅ›r
- A V W H
&! -
&! &! &! &! &!
1 0,200 - - - -
2 0,400
3 0,600
- - - -
Rezystancja i indukcyjność cewki prądowej watomierza: RW = ...........&!, LW = ............mH
Rezystancja i indukcyjność cewki amperomierza: : RA = ...........&!, LA = ............mH
Wzory do obliczeń:
3
U P 1
Z = , cosÕ = , R = Z Å" cosÕ , RÅ›r = Å"
"Ri
I U Å" I 3
i =1
3
1 X
2 śr
RL = Rśr - (RW + RA ) , X = Z - R2 , X = X , L = - (LW + LA )
śr " i
3 2 Å" Ä„ Å" f
i =1
1
Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKA
AD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI
Instrukcja do ćwiczenia nr 2 BADANIE OBWODÓW PR
DU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC
2.3. Połączyć układ wg rysunku:
C
ATr
RL
L
A
V1
V2
230 V
V
50 Hz
Rys. 2. Schemat układu do badania połączenia szeregowego elementów RLC
2.4. Dla podanych przez prowadzącego wartości napięcia U i pojemności C dokonać pomiarów.
Wyniki zapisać w tabeli:
Tabela 2. Wyniki pomiarów z badania połączenia szeregowego elementów RLC
P o m i a r y O b l i c z e n i a
U I U1 U2 Z Z1 Z2 Õ1 Õ
L RL C P1 Q1 Q2 P Q
o o
V A V V H W VAr VAr W VAr
&! &! &! &! µA
Wzory do obliczeń:
U U1 U
2
Z = , Z1 = , Z2 =
I I I
2 2 2 2 2 2
U1 + U2 -U U1 -U -U
2
sinÕ1 = , sinÕ =
2 Å"U1 Å"U2 2 Å"U Å"U
2
X
2 2
L
X = Z1 Å" sinÕ1 , L = , RL = Z1 - X
L L
2 Å"Ä„ Å" f
1
2 2
C = , P1 = I Å" RL , Q1 = I Å" X
L
2 Å" Ä„ Å" f Å" Z2
Q2 = -U2 Å" I , Q = U Å" I Å" sinÕ , P = (U Å" I)2 - Q2
2.5. Połączyć układ pomiarowy wg rysunku:
ATr
A
A3
A1 A2
230 V
V
50 Hz
L
C R
RL
Rys. 3. Schemat układu do badania połączenia równoległego elementów RLC
2
Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKA
AD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI
Instrukcja do ćwiczenia nr 2 BADANIE OBWODÓW PR
DU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC
2.6. Dla podanych przez prowadzÄ…cego wartoÅ›ci napiÄ™cia U= ......... V oraz pojemnoÅ›ci C= ......... µF
wykonać pomiary. Wyniki zapisać w tabeli.
Tabela 3. Wyniki pomiarów z badania połączenia równoległego elementów RLC
P o m i a r y O b l i c z e n i a
U I I1 I2 I3 Z Z1 Z2 Z3 Z23 Õ23 Õ1 Õ
P1 Q1 Q2 P3 P Q
o o o
V A A A A W var var W W var
&! &! &! &! &!
Wzory do obliczeń:
U U U U
Z = , Z1 = , Z2 = , Z3 =
I I1 I2 I3
Z2 Å" Z3 Z3
2 2
Z23 = , Õ23 = -arctg , I23 = I2 + I3
2 2 Z2
Z + Z
2 3
2 2 2
I - I1 - I23
Õ1 = arcos + Õ23
2 Å" I1 Å" I23
2 2 2
I - I1 + I23
Õ = arcos + Õ23
2 Å" I Å" I23
P1 = U Å" I1 Å" cosÕ1 , Q1 = U Å" I1 Å" sinÕ1
Q2 = -U Å" I2 , P3 = U Å" I3
P = U Å" I Å" cosÕ , Q = U Å" I Å" sinÕ
3. Opracowanie wyników
3.1. dokonać obliczeń do tabel, dla każdego typu obliczeń podać wzór i przykład obliczeniowy;
3.2. na podstawie tabel z pkt. 2.4. i 2.6 narysować wykresy wskazowe napięć i prądów
(na papierze milimetrowym A4, każdy układ na oddzielnej kartce, dobrać odpowiednią skalę aby
wykresy były czytelne). Wyjście autotransformatora traktować jako z
ródło napięcia E = U
oraz ÈE = 0.
3.3. Dyskusja otrzymanych wyników i uwagi na temat przeprowadzonego ćwiczenia.
3
Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKA
AD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI