Ćwiczenie 3 Prąd przemienny - dwójniki RLC (studia niestacjonarne)
Ćwiczenie 4 Badanie obwodów RLC (studia stacjonarne)
1. Do gałęzi szeregowej RL przyłączono napięcie U=.......V.
Obliczyć reaktancję cewki, impedancję gałęzi, prąd, moc czynną układu.
Wykonać wykres wektorowy gaÅ‚Ä™zi. Dane: É =...... rd/s L=.......H, R=.........&! ð ð,ð ð ð ð ð ð ð
2. Wyprowadz
wzór pozwalający obliczyć impedancję (ZAB) i admitancję (YAB) układu.
Zakładając że dane są wartości (moduły) prądów i napięć narysować wykres wektorowy.
R
A C L 2 L 3 B
2
2
Z
R
1
3. Trójkąt mocy na płaszczyz
nie liczb zespolonych. Wyjaśnij pojęcie: moc zespolona.
1. Odbiornik o nieznanych parametrach R2, L2 połączono szeregowo z rezystancją R = ..... &!.
Przy częstotliwości f = 50 Hz woltomierze wskazują U = ..... V, U1 = ..... V, U2 = ....... V.
Obliczyć parametry odbiornika i narysować wykres wskazowy prądów i napięć.
V1 V2
V1 V2
I R R2 L2
I R R2 L2
V
V
Z
U
U
2. Wyjaśnij (schemat + wzory + wykres wektorowy) zasadę kompensacji mocy biernej.
3. Zaprojektować układ (schemat wraz z przyrządami pomiarowymi + wzory do obliczeń)
pozwalający badać parametry elementów i układów RLC przy częstotliwości 50 Hz.
Nazwać badane parametry.
1. Znaczenie techniczne i ekonomiczne współczynnika mocy (schemat + wzory +wykres
Z
wektorowy + trójkąt mocy)
*
2. Wskazania mierników wynoszą: I=....A; U= .....V P= .....W. *
a W A
Obliczyć: impedancje Z; współczynnik mocy cosÕ oraz Õ badanego
R
V
układu, pojemność kondensatora C (przyjmując XcE"Z).
C
b
3. Jak wyraża się prawo Ohma dla wartości skutecznych?
Podaj określenia impedancji i admitancji.
1
1. Narysować szeregowy dwójnik RLC. Wyprowadzić wzór pozwalający obliczyć częstotliwość
rezonansową obwodu. Wyjaśnić wpływ parametru L na częstotliwość rezonansową obwodu.
2. Narysować dowolny układ RLC składający się z pięciu elementów (połączenie mieszane
szeregowo-równoległe) zasilany napięciem (U, U) pobierający prąd (I, I).
Wyprowadz
wzory pozwalające obliczyć impedancję (Z i Z), i admitancję dwójnika, moc (P)
pobieraną przez dwójnik, prądy w poszczególnych gałęziach obwodu, napięcia na
poszczególnych elementach obwodu. Dla narysowanego układu zakładając dowolne wartości
(moduły) prądów i napięć narysować wykres wektorowy.
3. Moc w obwodzie prÄ…du sinusoidalnie zmiennego. Scharakteryzuj idealne i rzeczywiste R L C.
1. Dany jest dwójnik o impedancji Z przez który przepływa prąd I. z
Z
I
Wyprowadzić zależnoÅ›ci pozwalajÄ…ce obliczyć; U ;S; S; P; Q; Õ; cosÕ.
2. W obwodzie dane sÄ… I, E1, Z1, Z2, Z3. Wyprowadz
wzory
I
pozwalające obliczyć wartości skuteczne prądów gałęziowych
oraz spadki napięć na impedancjach.
Z1
Z2 Z3
E1
3. Pomiar mocy czynnej watomierzem (schemat).
Podaj określenia mocy pozornej, biernej i czynnej.
1. Prawa Kirchhoffa w obwodach prądu przemiennego (zilustrować posługując się przykładem).
2. Dwójnik szeregowy R, L, C (schemat; wykres czasowy napięć i prądów; wykres wektorowy, trójkąt
impedancji) scharakteryzować jeden z przypadków: XL > XC , XL < XC lub XL = XC.
3. Do gałęzi równoległych R, L przyłączono napięcie U=.....V o częstotliwości f =.....Hz.
Obliczyć konduktancję, susceptancję cewki, admitancję i prądy w obwodzie.
Dane: L=......mH, R=.....W. Narysować wykres wskazowy i trójkąt admitancji.
1. Zaprojektować układ (schemat + mierniki + wzory) pozwalający na wyznaczenie impedancji
oraz mocy w gałęzi szeregowej R, L, C.
2. W układzie przedstawionym na rysunku zmierzono napięcia prądy i moc. Przedstaw sposób liczenia
AT Tr
parametrów R, L, C.
A

A
W
A1 A2 A3
220 V<"
V
1 A 1 A
3. Narysować przebiegi prądu, napięcia i mocy w gałęzi z cewka idealną przy wymuszeniu
sinusoidalnym.
2
1. Zaprojektować układ (schemat + mierniki + wzory) pozwalający na wyznaczenie
uniwersalnych charakterystyk częstotliwościowych w obwodzie szeregowym R, L, C.
2. W układzie przedstawionym na rysunku zmierzono napięcia prądy i moc. Przedstaw sposób liczenia
V1
AT Tr
parametrów R, L, C.
A

A
W
A1 A2
220 V<"
V
V2
1 A 1 A
3. Narysować przebiegi prądu, napięcia i mocy w gałęzi z oporem idealnym przy wymuszeniu
sinusoidalnym.
1. Zaprojektować układ (schemat + mierniki + wzory) pozwalający na wyznaczenie admitancji
gałęzi równoległej G, L, C.
2. Wykreśl charakterystyki częstotliwościowe w obwodzie szeregowym R, L,C.
3. Zakładając że dane są wartości (moduły) prądów i napięć narysować wykres wektorowy.
A L1 C3 B
z
R2
1. Szeregowy obwód RLC. Podaj definicje: zjawiska rezonansu i częstotliwości rezonansowej.
Wyprowadz
wzór pozwalający obliczyć częstotliwość rezonansową obwodu, narysować i
opisać charakterystykę I=f(f). a A
2. Rezystancja badanej cewki wynosi R=....&!.
R
V
Układ zasilany jest napięciem przemiennym o częstotliwości f=....Hz.
Wskazania mierników wynoszą: I=..... mA; U= .....V.
L
Obliczyć impedancję Z, reaktancję X oraz indukcyjność L badanej cewki.
b
3. Zaprojektować układ (schemat + mierniki) pozwalający na wyznaczenie
z
mocy czynnej i biernej watomierzem w obwodzie zawierajÄ…cym elementy R, L,C.
1. Wyjaśnij jak zmienia się (charakterystyka + wzory) reaktancja indukcyjna i pojemnościowa
w zależności od częstotliwości.
2. Wyjaśnij jak wyraża się prawo Ohma dla wartości symbolicznych. Podaj określenia
impedancji i admitancji zespolonej w obwodzie (przykład) zawierającym elementy R, L,C.
3. Zaprojektować układ (schemat wraz z przyrządami pomiarowymi + wzory do obliczeń)
pozwalający badać parametry elementów i układów RLC przy różnych wartościach
częstotliwości napiecia zasilania. Nazwać badane parametry.
3