POLITECHNIKA LUBELSKA
w LUBLINIE |
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki |
|||||
|
Ćwiczenie Nr 11 |
|||||
Nazwisko: |
Jamróz Kawka
|
Imię: |
Przemek Jacek
|
Semestr: III |
Grupa: EZ 3.1 |
Rok akadem. 2005/2006 |
Temat ćwiczenia: Rezonans w obwodach elektrycznych.
|
Data wykonania: 18.12.2005
|
Ocena: |
Cel ćwiczenia: Badanie rezonansu elektrycznego różnych układów w zależności od pulsacji.
Charakterystyki częstotliwościowe w obwodzie szeregowym R, L, C.
C=18μF L=0,87 H |
|||||||||
Lp. |
UZ |
f |
I |
URL |
UC |
Z |
XC |
XL |
R |
|
V |
Hz |
mA |
V |
V |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
1 |
9,3 |
20 |
5 |
1,09 |
10,7 |
1860 |
2100 |
58 |
R1 =160Ω |
2 |
|
30 |
15 |
4,9 |
13 |
620 |
866 |
166 |
|
3 |
|
40 |
37,5 |
11,2 |
17,9 |
251 |
483 |
142 |
|
4 |
|
50 |
80 |
24,5 |
24,8 |
116 |
310 |
146 |
|
5 |
|
60 |
60 |
22,9 |
16 |
155 |
266 |
223 |
|
6 |
|
70 |
35 |
18 |
9,2 |
266 |
262 |
354 |
|
7 |
|
80 |
25 |
15 |
6 |
372 |
240 |
440 |
|
8 |
|
90 |
15 |
13,5 |
4,4 |
620 |
293 |
740 |
|
9 |
|
100 |
12,5 |
12,6 |
3,35 |
744 |
268 |
848 |
|
10 |
|
110 |
10 |
11,8 |
2,6 |
930 |
260 |
1020 |
|
11 |
|
120 |
9,8 |
11,5 |
2,2 |
949 |
224 |
1013 |
|
12 |
|
130 |
7,5 |
11 |
1,8 |
1240 |
240 |
1306 |
|
13 |
|
150 |
6 |
10,6 |
1,3 |
1550 |
216 |
1607 |
|
14 |
|
170 |
5 |
10,3 |
1 |
1860 |
200 |
2060 |
|
15 |
|
200 |
4 |
10 |
0,7 |
2325 |
175 |
2340 |
|
1 |
9,2 |
20 |
5 |
2,7 |
10,3 |
1840 |
2060 |
460 |
R2 =80Ω |
2 |
|
30 |
10 |
4,1 |
11 |
920 |
1100 |
330 |
|
3 |
|
40 |
15 |
5,8 |
12 |
613 |
800 |
306 |
|
4 |
|
50 |
30 |
11 |
14,3 |
306 |
477 |
286 |
|
5 |
|
60 |
40 |
16,5 |
14,2 |
230 |
355 |
333 |
|
6 |
|
70 |
35 |
16,7 |
10,3 |
263 |
294 |
397 |
|
7 |
|
80 |
25 |
15,1 |
7,1 |
368 |
284 |
524 |
|
8 |
|
90 |
20 |
13,7 |
5 |
460 |
250 |
605 |
|
9 |
|
100 |
10 |
12 |
3 |
920 |
300 |
1120 |
|
10 |
|
110 |
9 |
11,5 |
2,4 |
1022 |
267 |
1198 |
|
11 |
|
120 |
8 |
11,2 |
2 |
1150 |
250 |
1320 |
|
12 |
|
130 |
6 |
10,9 |
1,7 |
1533 |
283 |
1737 |
|
13 |
|
150 |
5 |
10,5 |
1,25 |
1840 |
250 |
2020 |
|
14 |
|
170 |
4 |
10,2 |
0,9 |
2300 |
225 |
2470 |
|
15 |
|
200 |
3 |
10 |
0,7 |
3067 |
233 |
3253 |
|
Elementy układu:
VRL,VC - miernik uniwersalny (Multimetr V561A);
A - amperomierz magnetoelektryczny z diodą (EP43.3/810);
G - generator sygnału sinusoidalnego (Function Generator Ortel G5001, nr 227G5001 oraz Power Generator typ PO27 EI664.1/4324);
L - cewka (L=0.87H; Rl=87Ω);
C - kondensator(C=18μF);
R - opornik (R=160Ω);
Wykresy zależności : Rezystancja 160Ω
Wykresy zależności : Rezystancja 80Ω
Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych równoległego obwodu rezonansowego.
C=12μF R=87Ω |
||||
Lp. |
UZ |
f |
I |
Z |
|
V |
Hz |
mA |
Ω |
1 |
9,2 |
20 |
45 |
204 |
2 |
|
25 |
35 |
262 |
3 |
|
30 |
25 |
368 |
4 |
|
40 |
10 |
920 |
5 |
|
46 |
5 |
1840 |
6 |
|
60 |
5 |
1840 |
7 |
|
70 |
12,5 |
736 |
8 |
|
80 |
20 |
460 |
9 |
|
90 |
30 |
306 |
10 |
|
100 |
35 |
262 |
11 |
|
130 |
60 |
153 |
12 |
|
150 |
75 |
122 |
13 |
|
170 |
95 |
97 |
14 |
|
190 |
107,5 |
85 |
15 |
|
200 |
120 |
77 |
Elementy układu:
VRL,VC - miernik uniwersalny (Multimetr V561A);
A - amperomierz magnetoelektryczny z diodą (EP43.3/810);
G - generator sygnału sinusoidalnego (Function Generator Ortel G5001, nr 227G5001 oraz Power Generator typ PO27 EI664.1/4324);
L - cewka (L=0.87H; Rl=87Ω);
C - kondensator(C=18μF);
R - opornik (R=160Ω);
Wykresy zależności :
-impedancja falowa
-pulsacja rezonansowa
-częstotliwość rezonansowa
Obliczenia dla obwodu szeregowego:
-dobroć obwodu (80Ω)
-dobroć obwodu (160Ω)
-szerokość pasma (160Ω)
-szerokość pasma (80Ω)
Obliczenia dla obwodu równoległego:
-tłumienie obwodu
Wnioski:
Teoretyczna częstotliwość rezonansowa dla obwodu szeregowego i równoległego jest taka sama i wynosi 50 Hz, natomiast częstotliwości wyznaczone z charakterystyk wynoszą odpowiednio dla obwodu szeregowego 50 Hz i równoległego 50 Hz. Jak można zauważyć różnice nie są znaczne, co należy przypisać niedokładności pomiaru.
W obwodzie szeregowym można zauważyć rezonans napięć, gdzie reaktancje pojemnościowa(XC) i indukcyjna(XL) znoszą wzajemnie, cały obwód będzie miał jedynie charakter rezystancyjny, a prąd ma największą wartość. Rezonans ten występuje tylko dla jednej określonej częstotliwości.
W obwodzie równoległym można zauważyć rezonans prądów, gdzie susceptancje pojemnościowa(BC) i indukcyjna(BL) znoszą wzajemnie, wartości prądów w obu gałęziach są takie same, jedynie różnią się zwrotem. cały obwód będzie miał jedynie charakter rezystancyjny, a prąd ma najmniejszą wartość. Rezonans ten występuje tylko dla jednej określonej częstotliwości.
Dobroć obwodu jest proporcjonalna do stosunku całkowitej energii układu do energii wydzielonej na rezystorze, z czego wynika, że dla R=80Ω jest większa niż dla R=160Ω.
2
SPRAWOZDANIE