BADANIE OBWODU SZEREGOWEGO RLC

Pomiary będą polegały na wyznaczeniu zależności U­_R = f (f), U­_L = f (f ), U­_C = f (f ), U_LC = f(f), I = f(f) przy U_zas = const, oraz na wyznaczeniu częstotliwości rezonansowej f_O obwodu. Zbadać obwód dla dwóch różnych wartości R. Przed przystąpieniem do pomiarów obliczyć częstotliwość f_O dla wybranych do badania elementów LC ze wzoru:

f_O =

Obliczenie to pozwoli zorientować się w jakim zakresie częstotliwości należy badać obwód.

Pomiary zagęścić w pobliżu częstotliwości rezonansowej.

Obwód szeregowy RLC w stanie rezonansu ma następujące właściwości:

• reaktancja kondensatora jest równa reaktancji cewki X_L = X_L

• impedancja Z =
  = R = Z_min

• prąd I =
  =
  = I_max

• U_L = U_C

• opór falowy δ =
  

• dobroć obwodu Q =
  =
  =
  

• tłumienie obwodu d =
  =
  

• w obwodzie występuje przepięcie
  

Przykładowe charakterystyki I = f (f)

Ze zmianą częstotliwości zmieniać się będą również napięcia na wszystkich elementach.

Przykładowe charakterystyki przedstawiono poniżej:

W celu wyznaczenia ch-k częstotliwościowych dokonać pomiaru napięć na elementach R, L , C w funkcji częstotliwości (od 20Hz do 20kHz) przy stałej wartości napięcia zasilającego.

Pomiarów dokonać w układzie jak poniżej:

Dla badanych układów napięcie U nie powinno przekroczyć 5V.

Wartości skuteczne napięć U_R, U_L, U_C, U_LC mierzy się woltomierzem dołączając go kolejno do punktów 1-2, 2-3, 3-4 i 2-4. Prąd I mierzy się miliamperomierzem lub wyznacza się z prawa Ohma.

Wyniki zanotować w tabeli:

L =

R1 =

R2 =

C =

f

UR

UL

UC

ULC

I

UR

UL

UC

ULC

I

Hz

V

V

V

V

mA

V

V

V

V

mA

Sprawozdanie powinno zawierać:

• Obliczenia: f_O, I_O, Q.

• Charakterystyki U_L, U_C, U_R, I = f (f) przy U = const.

• f_O, I_O, Q wyznaczone z narysowanych charakterystyk

I

f

f_O

R₁ < R₂ < R₃

I

4

3

2

1

C

L

R

U_C

U_L

U_R

U

V

V

A

Generator

mocy

U

f

f_L

f_O

f_C

U_R

U_C

U_L

R₁

R₂

R₃

---