Politechnika świętokrzyska |
|||
Laboratorium elektrotechnika |
|||
Ćwiczenie nr. 4 |
Badanie obwodu szeregowego RLC |
Mateusz Piwowarczyk Grzegorz Radek Monika Sikora Karol Lipiec
|
|
Zespół nr. 4 |
|
|
|
Data ćw. 19.10.2011 |
Data oddania: 26.10.2011 |
|
Grupa dziekańska: 1ND13B |
|
|
|
OCENA: |
1.Wstęp teoretyczny:
Obwód szeregowy RLC składa się z 3 podstawowych elementów pasywnych: rezystora R, cewki L i kondensatora C. Przy połączeniu szeregowym napięcia na poszczególnych elementach dodają się z uwzględnieniem odpowiednich zależności między prądem płynącym przez dany element a napięciem będącym na nim.
Napięcie i prąd na oporności są ze sobą w fazie. W przypadku cewki napięcie „wyprzedza” prąd o kąt 90 stopni, zaś na kondensatorze „opóźnia” się o ten kąt.
Dla połączenia równoległego na wszystkich elementach jest to samo napięcie. Suma wektorowa prądów daje nam prąd całkowity. Można mówić o charakterze obwodu całkowitego:
Charakter indukcyjny jest wtedy, gdy napięcie podawane na obwód wyprzedza prąd całkowity.
Charakter pojemnościowy jest wtedy, gdy napięcie podawane na obwód opóźnia się względem prądu całkowitego.
Charakter rezystancyjny, gdy to napięcie jest w fazie z prądem wypadkowym.
2 .Schematy pomiarowe:
Układ pomiarowy do badania dwójnika szeregowego z elementami R, L, C.
3. Wykaz przyrządów pomiarowych:
-autotransformator Tar 1,6 P=1,6kVA, U1/U2=220v/0-250v, f=50Hz
-kondensator C=9,3u
-cewka L=330mH
-watomierz analogowy TLWFD-3 Imax 1,3In, Umax 1,5Un
-rezystor suwakowy TLEM-2
-woltomierz analogowy TLEM-2 x4sztuk
-amperomierz analogowy
-zestaw włączników
4. Tabele pomiarowe:
|
U |
UR |
UL |
UC |
I |
P |
Z |
R |
RL |
XL |
L |
φ |
S |
Q |
Zl |
Xl |
Xc |
C |
|
V |
V |
V |
V |
A |
P |
Ώ |
Ώ |
Ώ |
Ώ |
H |
- |
VA |
Var |
Ώ |
Ώ |
Ώ |
mF |
RLC |
51 |
5 |
26 |
45 |
0,25 |
12 |
204 |
20 |
172 |
136,9 |
0,43 |
20 |
12,75 |
4,335 |
104 |
63,8 |
180 |
28,7 |
RL |
51 |
15 |
38 |
- |
0,32 |
20 |
160 |
46,9 |
148,4 |
88,7 |
0,28 |
69 |
16,32 |
8,16 |
119 |
169 |
- |
- |
RC |
51 |
10 |
- |
42 |
0,22 |
8 |
236,4 |
45,5 |
- |
- |
- |
-76 |
11,22 |
10,9 |
- |
- |
190,9 |
30,4 |
LC |
52 |
- |
30 |
55 |
0,13 |
14 |
400
|
- |
- |
- |
- |
-90 |
6,76 |
6,76 |
136 |
60 |
423 |
67,4 |
R |
51 |
50 |
- |
- |
0,9 |
80 |
56,7 |
55,7 |
42,9 |
- |
- |
0 |
45,9 |
6 |
- |
- |
- |
- |
L |
51 |
- |
50 |
- |
0,4 |
20 |
127 |
- |
- |
- |
- |
90 |
20,4 |
20,4 |
125 |
27,2 |
- |
- |
C |
51 |
- |
- |
52 |
0,2 |
4 |
255 |
- |
- |
- |
- |
24 |
10,2 |
4,14 |
- |
- |
260 |
41,4 |
Przykładowe obliczenia dla wiersza RC:
φ = -arc tg
φ = - arc tg
S=U*I
S+51*0,22+11,22
Q=U*I*sin φ
Q=51*0,22* 0,9703=10,9
=236,4
5.Wykresy wektorowe:
6.Wnioski: dzięki temu ćwiczeniu mogliśmy zobaczyć ja działają takie elementy jak rezystor cewka i kondensator. z tabeli pomiarowych można odczytać ze największy pobór mocy ma rezystor najmniejszy kondensator i to aż 20 razy mniejszy. Wynika to ze tego ze rezystor ma dłuży opór a kondensator mały .trzeba tez pamiętać aby nie włączać 3 włączników na raz bo może to spowodować uszkodzenie mierników gdyż w obwodzie następuje zwarcie. Ćwiczenie przebiegło bez problemów . Układ działał poprawnie.