UNIWERSYTET ÅšL
SKI W KATOWICACH
I PRACOWNIA FIZYCZNA
opracował: dr Jerzy Stasz
Ć W I C Z E N I E NR 50
WYZNACZANIE WSPÓA
CZYNNIKA
SAMOINDUKCJI I POJEMNOÅšCI ZA POMOC

OBWODÓW PR
DU ZMIENNEGO
ZAGADNIENIA DO KOLOKWIUM WST
PNEGO
-prądy zmienne sinusoidalne; wartości szczytowe i skuteczne, napięcia i natężenia prądu,
częstotliwość, przesunięcie fazowe
-zawada, opór omowy, opór indukcyjny, opór pojemnościowy
-metoda wektorowa i symboliczna ( liczby zespolone), analizy obwodów prądu zmiennego
-zasada działania: mierników prądu zmiennego i stałego, transformatora, autotransformatora
-wpływ oporu mierników na mierzoną wartość; obwody prawidłowego pomiaru napięcia
i prawidłowego pomiaru prądu, klasa miernika
APARATURA
-transformator separujący, autotransformator, transformator obniżający napięcie
-amperomierz i woltomierz prÄ…du zmiennego
-cewka z ruchomym rdzeniem, kondensator w obudowie
-akumulator, opornica suwakowa
-amperomierz i woltomierz prądu stałego
-komplet przewodów
WZORY SCHEMATY
OPÓR OMOWY ( w obwodzie prądu stałego)
U
R =
(50.1.)
I
UWAGA!
Podłączanie przewodów do autotransformatora wyłącznie w obecności prowadzącego
1
ZAWADA ( w obwodzie prÄ…du zmiennego)
Usk U0
Z = =
(50.2.)
Isk I0
Usk, Isk  wartości skuteczne napięcia i natężenia
(odczytane z mierników)
U0, I0  wartości szczytowe napięcia i natężenia
Z = R2 + (X - XC )2
L
(50.3.)
OPÓR INDUKCYJNY
Xl = ÉL = 2 fL
(50.4.)
f  częstotliwość
L  indukcyjność cewki
OPÓR POJEMNOŚCIOWY
1 1
XC = =
(50.5.)
ÉC 2 fC
INDUKCYJNOŚĆ CEWKI ( XC=0 )
2
Z - R2
L =
(50.6.)
2 f
POJEMNOŚĆ KONDENSATORA ( XL=0, R=0 )
1
C =
(50.7.)
2 fZ
2
 Rys.50.1. Obwód prądu stałego do wyznaczania oporu omowego /R/ cewki
Rys.50.2. Obwód prądu zmiennego do wyznaczania zawady:
cewki z rdzeniem i kondensatora
At  autotransformator
tr  transformator obniżający napięcie
WYKONANIE ĆWICZENIA
1. Zmontować obwód do wyznaczania oporu omowego (rys.50.1.). Zanotować parametry użytych mierników.
2. Wyznaczyć zależność / I=f(U) / (charakterystyka prądowo napięciowa) dla:
a) cewki bez rdzenia
b) cewki z rdzeniem
3. Zmontować obwód do wyznaczania zawady (rys.50.2.). Zanotować parametry użytych mierników.
4. Wyznaczyć zależność / Isk=f(Usk) / dla:
a) cewki bez rdzenia
b) cewki z rdzeniem
UWAGA!
-ilość pomiarów w pkt. (2. i 4.), oraz ilość próbek ustalić z prowadzącym ćwiczenia na
podstawie serii pomiarów próbnych.
-w pkt.1. nie stosować połączenia potencjometrycznego.
-nie mylić mierników prądu stałego i zmiennego!
3
OPRACOWANIE WYNIKÓW
1. Oszacować wpływ mierników na mierzone wartości / I i U /.
2. Wykreślić zależność / I=f(U) / (charakterystyka prądowo napięciowa) dla:
c) cewki bez rdzenia / Ra /
d) cewki z rdzeniem / Rb /
3. Wyznaczyć nachylenia otrzymanych wykresów metodą regresji liniowej.
Obliczyć wartość / Ra i Rb /. Obliczyć niepewności pomiarowe / "Ra i "Rb /.
4. Oszacować wpływ oporu mierników na mierzone wartości Isk i Usk
5. Wykreślić zależności / Isk=f(Usk) / dla:
a) cewki bez rdzenia / Za /
b) cewki z rdzeniem / Zb /
c) kondensatora / Zc /
6. Wyznaczyć nachylenia otrzymanych wykresów metodą regresji liniowej.
Obliczyć wartości / Za , Zb , Zc /. (wzór 50.2.)
Obliczyć niepewności pomiarowe / "Za , "Zb , "Zc /.
7. Korzystając ze wzoru (50.6.) obliczyć indukcyjności / La , Lb /.
Określić / "La , "Lb /.
8. Korzystając ze wzoru (50.7.) obliczyć pojemność /C/. Określić /"C/.
LITERATURA
1. H. Szydłowski,  PRACOWNIA FIZYCZNA , PWN Warszawa 1975r.
2. T. Dryński,  ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z FIZYKI , PWN Warszawa 1975
3. A. Piekara,  ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM , PWN Warszawa 1970r.
4. E. M. Purcell,  ELEKTRYCZNOŚĆ I MAGNETYZM , PWN Warszawa 1971r
4