11.04.2014

Sprawozdanie

ćwiczenie 3

"Ferrorezonans napięć i prądów"

Grupa L2

Gajewski Adrian

Koncewicz Emil

Florczak Piotr

Dębiec Kacper

1. Ferrorezonans napięć

Schemat pomiarowy

Rzeczywisty schemat pomiarowy. Należy zaznaczyć oraz wyjaśnić (pod schematem) również ewentualne różnice w stosunku do schematu z instrukcji, jeśli wystąpiły podczas wykonywania ćwiczenia.

Tabela pomiarowa ferrorezonansu napięć

U[V]	Ul[V]	Uc[V]	I[A]
20	36	23	0,18
25	48	30	0,23
30	60	38	0,3
35	73	48	0,38
40	88	62	0,49
45	172	184	1,46
50	176	196	1,56
55	180	208	1,64
51	180	200	1,6
48	176	196	1,54
44	172	184	1,44
40	164	168	1,32
35	81	56	0,43
30	63	40	0,31
25	52	30	0,25
20	38	22	0,18
15	29	16	0,13

Pojemność kondensatora 25uF

Narysować na wykresie po lewej stronie charakterystyki kondensatora U_c(I), dławika

U_L(I) , natomiast na wykresie po prawej obliczoną charakterystykę U(I) dla połączenia

szeregowego elementów.

Narysować na jednym wykresie rzeczywistą oraz obliczoną charakterystykę U(I) dla

połączenia szeregowego. Przyjąć oznaczenia:

U(I) rzeczywista przy regulacji w górę – kolor czerwony

U(I) rzeczywista przy regulacji w dół – kolor zielony

U(I) obliczona – kolor niebieski

2. Ferrorezonans prądów

Rzeczywisty schemat pomiarowy. Należy zaznaczyć oraz wyjaśnić (pod schematem) również ewentualne różnice w stosunku do schematu z instrukcji, jeśli wystąpiły podczas wykonywania ćwiczenia.

Tabela pomiarowa ferrorezonansu prądów

U[V]	I[A]	Il[A]	Ic[A]
40	0,16	0,17	0,31
80	0,28	0,40	0,62
100	0,32	0,54	0,78
120	0,35	0,72	0,84
140	0,35	0,82	1,08
160	0,39	1,22	1,26
180	0,47	1,54	1,4
200	0,65	1,92	1,56
180	0,49	1,58	1,42
160	0,39	1,24	1,26
140	0,36	0,85	1,1
120	0,35	0,65	0,85
100	0,32	0,54	0,77
80	0,29	0,4	0,62
40	0,15	0,17	0,29

2.3.Narysować na wykresie po lewej stronie charakterystyki kondensatora I_C(U), dławika

I_L(U), natomiast na wykresie po prawej obliczoną charakterystykę I(U) dla połączenia

równoległego elementów.

Narysować rzeczywistą charakterystykę I(U) dla połączenia równoległego. Przyjąć

oznaczenia:

I(U) rzeczywista przy regulacji w górę – kolor czerwony

I(U) rzeczywista przy regulacji w dół – kolor zielony

I(U) obliczona w pkt. 3.3. – kolor niebieski

4. Wnioski i spostrzeżenia

Ferrorezonans w obwodzie zawierającym szeregowo połączony kondensator i cewkę nawiniętą na rdzeniu (dławik), powinien spowodować spadek napięcia w obwodzie do zera. Z otrzymanej charakterystyki wynika, że tak nie jest. Pozostaje pewne napięcie szczątkowe, pomimo zajścia zjawiska - dowodem jest przecięcie się charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Przyczyną istnienia tego napięcia jest rezystancja uzwojenia cewki i straty na jej rdzeniu, które należy uwzględnić w obwodzie rzeczywistym. Na utrudnienie i niedokładność opisu zjawiska miało wpływ korzystanie z wymuszenia napięciowego. Pomiary musiały zostać wykonane raz przy zwiększaniu napięcia wymuszającego, do momentu gwałtownego wzrostu prądu w obwodzie, a drugi raz przy zmniejszaniu napięcia wymuszającego, do momentu gwałtownego spadku prądu w obwodzie (rezonans). Sposób ten nie daje jednak informacji o pewnej części powstałej charakterystyki tzn. tej pomiędzy gwałtownymi zmianami prądu w obwodzie. Ponadto, nagła zmiana prądu w obwodzie przy zmniejszaniu napięcia wymuszającego, powinna nastąpić dla napięcia, przy którym następuje przecięcie się charakterystyk U_L(I) i U_C(I). Z uzyskanych wyników widać, że punkty te są nieco przesunięte względem siebie. Wpływ na to mogły mieć błędy wynikające z niedokładności odczytu wartości wskazywanych przez mierniki, ponieważ dla małych napięć zmiany badanych prądów były nieznaczne.

Wymuszenie napięciowe, podczas badania ferrorezonansu prądów, dało informację o całej wypadkowej zależności U(I). Zajście tego zjawiska teoretycznie miało się objawić spadkiem prądu w obwodzie do zera. Jednak osiągnięte przez ten prąd minimum, w momencie zajścia zjawiska, jest większe od zera. Tutaj także wpływ na to miała rezystancja cewki i straty na jej rdzeniu. Czynniki te spowodowały zapewne nieznaczne odchylenie wartości napięcia, dla której zachodzi przecięcie się charakterystyk U(I_L) i U(I_C), od wartości, przy której zaobserwowano zjawisko ferrorezonansu prądów.