PROTOKÓŁ POMIAROWY – SPRAWOZDANIE

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI
Grupa
Lp.
1. 2. 3.
Temat

1. Cel ćwiczenia: sprawdzenie podstawowych właściwości szeregowego i równoległego

obwodu rezonansowego przy wymuszeniu napięciem sinusoidalnym,

zbadanie wpływu parametrów obwodu na częstotliwość rezonansową

oraz charakterystyki częstotliwościowe i krzywe rezonansowe.

2. Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych:

Lp.	Oznaczenie przyrządu na schemacie	Nazwa przyrządu	Typ	Klasa dokładności	Wykorzystywane zakresy pomiarowe
1.	G	Generator	PO-27
2.	V	Miernik uniwersalny	APPA 207
3.	A	Miernik uniwersalny	APPA 207
4.	VL(AL)	Miernik uniwersalny	APPA 207
5.	VC(AC)	Miernik uniwersalny	APPA 207
6.	R	Rezystor dekadowy	DR6-16
7.	L	Cewka indukcyjna dekadowa	D14
8.	C	Kondensator dekadowy	DK 50

3. Badanie szeregowego obwodu RLC
3.1. Schemat układu pomiarowego do badania rezonansu napięć

Rys. 1: Schemat blokowy szeregowego obwodu RLC do badania rezonansu napięć.

Tabela 1:

	Wartości stałe: U=4V, L=50mH, C=0,0205µF, R=30Ω
Lp.	POMIARY
	f
	[Hz]
1.	200
2.	500
3.	800
4.	1000
5.	1200
6.	1500
7.	1750
8.	2000
9.	2250
10.	2500
11.	3000
12.	3200
13.	3500
14.	3600
15.	3700
16.	3800
17.	3900
18.	4000
19.	4050
20.	4100
21.	4200
22.	4300
23.	4500
24.	4800
25.	5000
26.	5500
27.	6000
28.	7500
29.	9000
30.	10000
31.	12000
32.	14000

Przykładowe Obliczenia:
f_r= $\frac{1}{2\pi\sqrt{\text{LC}}}$ = $\frac{1}{2*3,14*\sqrt{50*0,001*0,0315*0,000001}}$ = 4012,362 Hz

Q= $\frac{\sqrt{\frac{L}{C}}}{R}$ = $\frac{\sqrt{\frac{50*0,001}{0,0315*0,000001}}}{30}$ ≈ 41,996
S_p(3dB) = $\frac{f_{r}}{Q}$ = $\frac{4012,362}{41,996}$ ≈ 95,5414
$X = \frac{U_{L} - U_{C}}{I}\ $= $\frac{4,355 - 0,35}{0,79} =$5069,62
$Z = \sqrt{R^{2} + X^{2}}$ = $\sqrt{900 + \left( 5069,62 \right)^{2}}$=5069,70902
$\varphi = arctg\left( \frac{X}{R} \right)\ $= $\text{arctg}\left( \frac{5069,62}{30} \right)$=89,71

Wykres 1: wykres zależności reaktancji wypadkowej X oraz modułu impedancji Z od częstotliwości.

Wykres 2: wykres zależność kąta φ przesunięcia fazowego obwodu od częstotliwości.

Wykres 3: wykres zależności napięć U_L i U_C od częstotliwości.

Wykres 4: wykres zależności wartości skutecznej prądu obwodu I od częstotliwości.

4. Badanie równoległego obwodu RLC
4.1. Schemat układu pomiarowego do badania rezonansu prądów

Rys. 2: Schemat blokowy równoległego obwodu RLC do badania rezonansu prądów.

Tabela 2:

	Wartości stałe: U=5V, L=50mH, C=0,0205µF, R=5kΩ
Lp.	POMIARY
	f
	[Hz]
1.	200
2.	300
3.	500
4.	800
5.	1200
6.	1500
7.	1750
8.	2000
9.	2250
10.	2500
11.	3000
12.	3400
13.	3800
14.	3900
15.	3950
16.	4050
17.	4100
18.	4150
19.	4250
20.	4500
21.	4800
22.	5200
23.	5500
24.	6000
25.	6500
26.	7000
27.	7500
28.	9000

Przykładowe Obliczenia:
f_r= $\frac{1}{2\pi\sqrt{\text{LC}}}$ = $\frac{1}{2*3,14*\sqrt{50*0,001*0,0315*0,000001}}$ = 4012,362 Hz
Q= $\frac{R}{\sqrt{\frac{L}{C}}}$ = $\frac{5*1000}{\sqrt{\frac{50*0,001}{0,0305*0,000001}}}$ = 3,90512

Wykres 5: wykres zależności susceptancji wypadkowej B oraz modułu admitancji Y
od częstotliwości.

Wykres 6: wykres zależności kąta φ przesunięcia fazowego obwodu od częstotliwości.

Wykres 7: wykres zależności prądów I, I_L, I_C od częstotliwości.