Laboratorium M2 - Pomiary w jednofazowych obwodach prądu przemiennego

1. Dla napięcia o przebiegu np. sinusoidalnym określić ile wynosi wartość maksymalna i skuteczna. Podać ile wynosi wartość średnia tego napięcia oraz wartość średnia za pół okresu.

2. Podać wzory i jednostki mocy czynnej, biernej i pozornej w obwodzie prądu przemiennego.

3. Podać wzór na opór zastępczy (impedancję)obwodu szeregowego RLC.

4. Wyjaśnić, na czym polega rezonans napięć w szeregowym obwodzie RLC. Określić, jakie warunki należy spełnić aby rezonans wystąpił.

1. E. Koziej, B. Sochoń: Elektrotechnika i elektronika. Rozdziały: 7.10, 12.3.1, 12.3.2, 12.4, 12.5

2. F. Przeździecki: Elektrotechnika i elektronika. Rozdziały: 2.1.1.2, 2.1.1.3, 2.1.1.5, 2.1.1.6

4. Rezonans

Rezonans napięć UL=Uc

zjawisko rezonansu napięć występuje w gałęzi szeregowej RLC i polega na tym, że przy określonej częstotliwości sygnałów w obwodzie , zwanej częstotliwością rezonansową, napięcie  na cewce oraz  na kondensatorze są równe co do modułu, a przeciwne co do znaku, wobec czego ich suma jest równa zero. Przy rezonansie prad jest największy impedacja najmniejsza

Xl=Xc

wl=1/wc

w^2=1/LC

w=1/sqrt(LC)

2pi*f=

f=

3.

$$Z = \sqrt{R^{2} + \left( X_{L} - X_{C} \right)^{2}}$$

X_L = wL

$$X_{C} = \frac{1}{\text{wC}}$$

2.

Moc czynna

P=U*I*cosfi

P=I^2*R W watty

gdzie:

P – moc czynna

U – napięcie

I – prąd

R – rezystancja

φ - przesunięcie fazowe pomiędzy napięciem i prądem

Moc bierna

Q=U*I*sinfi [VAr] woltamper reakcyjny

Q=I^2*X

gdzie:

Q - moc bierna

U - napięcie

X - reaktancja

φ - przesunięcie fazowe pomiędzy napięciem i prądem

MOc pozorna

S=U*I

S=pierwiastek z P^2+Q^2[VA] [voltamper]

S=Z*I^2

gdzie:

S - moc pozorna,

U, I - wartości skuteczne napięcia i natężenia prądu,

Z - impedancja, (zawada)

P - moc czynna,

Q - moc biern