Politechnika
Laboratorium Elektrotechniki
Ćwiczenie Nr 1	Badanie obwodu szeregowego i równoległego RLC		Grupa: 26 B Zespół Nr I
Data wykonania ćwiczenia 10.10.2003		Ocena	Podpis

1. Cel ćwiczenia:

Badanie przebiegów napięć i prądów w układach szeregowych i równoległych RLC

2. Spis przyrządów użytych w ćwiczeniu:

1. Autotransformator TaR - 2,5

2. Watomierz

3. Woltomierz

4. Woltomierz

5. Woltomierz

6. Woltomierz cyfrowy YF - 3503

7. Amperomierz 15...50..500 Hz PRL T162 1608126/82

8. Amperomierz 15...50...500 Hz PRL T136 1608126/82

9. Amperomierz 40...50...400 Hz PRL T136 1310046/76

10. Amperomierz 30...50...100 Hz PRL 30404044

11. Opornik suwakowy

12. Cewka indukcyjna

13. Kondensator

14. Łącznik jednobiegunowy

3. Badanie obwodu szeregowego RLC

Schemat układu pomiarowego

At

Tabela pomiarowa

	|U|	|UR|	|UL|	|UC|	|I|	P	|Z|	R	RL	XL	XC	L	C	ϕ	|S|	Q
	V	V	V	V	A	W	Ω	Ω	Ω	Ω	Ω	H	F	°	VA	Var
R	30	28,3	-	-	0,43	12	69,7	65,8	-	-	-	-	-	21,5	12,9	-
L	60	-	60	-	0,48	10	125	-	37,9	119	-	0,37	-	69,6	28,8	26,9
C	100	-	-	100	0,31	3	322,5	-	-	-	320	-	9,9*10^-6	-84,4	31	-30,8
RLC	100	26,7	50	128	0,42	23	238	63,5	37,9	112,8	304	0,35	10,4*10^-6	-56,7	42	-35,1
RL	70	28,8	54	-	0,44	20	159	65,4	37,9	115,9	-	0,36	-	49,5	30,8	23,4
RC	100	19,9	-	95	0,31	9	322,5	64,1	-	-	304	-	10,4*10^-6	-73,1	31	-29,6
LC	100	-	58	147	0,47	16	212,7	-	37,9	117	311	0,37	10,2*10^-6	-70	47	-44,1

Użyte wzory i przykładowe obliczenia

-moduł impedancji wejściowej |Z|=

-rezystancja R R=

-reaktancja kondensatora X_c=

-impedancja cewki rzeczywistej |Z_L|=

-reaktancja indukcyjna X_L=

-pojemność kondensatora C =

-indukcyjność cewki L=

-kat przesunięcia fazowego

-moc pozorna |S|=|U|*|I|

-moc bierna Q=|U|*|I|*sin

-rezystancja R_L cewki rzeczywistej

obliczona dla dwójnika RL R_L=

|Z|=
=
=159Ω

R=
=
=65,4Ω

|Z_L|=
=
=122,7Ω

X_L=
=
=115,9Ω

L=
=
=0,36H

=
=49,5°

|S|=|U|*|I|=

Q=|U|*|I|*sin
=

R_L=
=
=

jak zrobisz wszystko to odeślij do mnie to ja drukne

2. Badanie układu równoległego RLC

Schemat układu pomiarowego

At

Tabela pomiarowa

POMIARY
	|U|	|I|	|IR|	|IL|	|IC|	P
	V	A	A	A	A	W
RLC	50	0,7	0,56	0,37	0,15	31
RL	50	0,75	0,56	0,46	-	31
RC	50	0,6	0,56	-	0,15	28
LC	50	0,23	-	0,37	0,15	4

OBLICZENIA
	Y	G	BC	C	BL	L	ϕ	|S|	Q
	S	S	S	F	S	H	°	VA	Var
RLC	0,014	0,011	2,7*10^-3	8,5*10^-6	8,4*10^-3	0,37	-27,6	35	16,2
RL	0,015	0,011	-	-	8,4*10^-3	0,37	-34,2	37,5	21
RC	0,012	0,011	2,7*10^-3	8,5*10^-6	-	-	21	30	10,7
LC	0,0046	-	2,7*10^-3	8,5*10^-6	8,4*10^-3	0,37	-69,6	11,5	10,7

Użyte wzory i przykładowe obliczenia

-admitancja wejściowa |Y|=

-susceptancja pojemnościowa B_C=

-admitancja cewki |Y_L|=

-susceptancja indukcyjna B_L=

-kąt fazowy

Wiktor wstaw tu wzory które są w książce oraz zrób jedno przykładowe obliczenie dla układu RLC (to coś zaznaczone na zielono). A jak zrobisz wszystko to odeślij do mnie to ja drukne

5. Charakterystyki

Tu wstawimy charakterystyki

Czyli wykresy ?

6. Wnioski

W ćwiczeniu badaliśmy różne połączenia elementów RLC Obliczenia dokonywaliśmy przy założeniu, że elementy obwodu są rzeczywiste. Cewkę traktowaliśmy jako połączenie rezystancji z indukcyjnością. Z punktu widzenia dokładności wyników było to jak najbardziej wskazane, ponieważ dla pomiarów dokonywanych na samej cewce watomierz wskazywał wartość, z której wynika, że rezystancji cewki nie można pominąć. W przypadku kondensatora moc wskazywana była tak niewielka, iż jego rezystancję można było w dalszych obliczeniach pominąć.

Wartość kąta przesunięcia prądu względem napięcia na kondensatorze wynosi 90⁰,

a na cewce wynosi ok. 78⁰, co wynika ze względnie dużej rezystancji tego

elementu.(
, gdzie R_L- rezystancja cewki z pomiaru ,a X_L-z obliczeń).

Z charakterystyk napięciowych dla układu szeregowego wynika, że od charakteru obwodu zależy kąt. Dla obwodu o charakterze indukcyjnym (X_L>X_C) kąt ma wartość ujemną natomiast dla obwodu o charakterze pojemnościowym (X_C>X_L) kąt ma wartość dodatnią. Z wyników pomiarów wynika, że szeregowy układ RLC ma charakter pojemnościowy. Charakter pojemnościowy układu oznacza, że moc bierna jest ujemna. Z otrzymanych wyników zauważamy, że pojemność i indukcyjność* są prawie stałe natomiast rezystancja minimalnie rośnie, gdy wyłączymy z obwodu cewkę oraz maleje, gdy wyłączymy kondensator.

Połączenie równoległe. Podobnie jak w poprzednim układzie od charakteru układu zależy kąt . Dla układu o charakterze indukcyjnym (B_L>B_C) kąt przesunięcia fazowego ma wartość ujemną natomiast dla charakteru pojemnościowego ma wartość* dodatnią. Charakter indukcyjny układu RLC (jak w naszym przypadku) oznacza, że moc bierna jest dodatnia. Charakter układu zmienia się w zależności od połączenia elementów o charakterze indukcyjnym lub pojemnościowym.

5

U

U_C

U_L

U_R

V

A

W

I

R

L

C

W1

W2

W3

V_C

V_L

V_R

*

*

I_R

R

A_R

I_L

L

A

W

A_L

I

I_C

C

V

A_C

U

U

*

*

Chyba nie bardzo 90 !!! mówiła żeby tak nie robic !!!!!!

Tu trzeba będzie narysowac recznie pierwiastek

Tu trzeba dopisac

P_RL

---