Sprawozdanie Techniczne

Sprawozdanie Techniczne

Zakład Podstaw Elektrotechniki

Laboratorium Teoria Obwodów

Badanie obwodów zawierających elementy R, L, C

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą identyfikacji rzeczywistych parametrów elementu reaktancyjnego oraz z właściwościami obwodów zawierających elementy bierne R,L,C w różnych konfiguracjach.

zadanie 2.2.1

Wykaz przyrządów pomiarowych

Zasilacz laboratoryjny MODEL DF1723005TC nr B2-04/2011/6-2/2PE
Amperomierz magnetoelektryczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 63
Woltomierz magnetoelektryczny LE - 1 kl. 0,5 LPE 215
Cewka rzeczywista 380 V B41409

zadanie 2.2.2.

Wykaz przyrządów:

Autotransformator typ p205 LPE 919
Amperomierz E LE-1 kl. 0,5 LPE - 155
Watomierz ferrodynamiczny PD - 1 kl. 0,2 LPE - N/140
Woltomierz elektromagnetyczny LE -1 kl. 0,5 LPE 271
Cewka 380 V B41409

zadanie 2.2.3

Wykaz przyrządów:

Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 155
Multimetr V561A LPE -N/243
Multimetr V561A LPE- N/244
Woltomierz elektromagnetyczny LE -1 kl. 0,5 LPE 271
Kondensator max pojemność 20 (niebieski)
Cewka 380 V B41409

zadanie 2.2.4

Wykaz przyrządów:

Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 54
Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 56
Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 155
Woltomierz elektromagnetyczny LE -1 kl. 0,5 LPE 271
Cewka 380 V B41409
Kondensator max pojemność 20 (niebieski)

zdanie 2.2.5

Wykaz przyrządów:

Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 54
Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 56
Amperomierz elektromagnetyczny LE-1 kl. 0,5 LPE - 155
Multimetr V561A LPE -N/243
Multimetr V561A LPE- N/244
Woltomierz elektromagnetyczny LE -1 kl. 0,5 LPE 271
Opornik laboratoryjny nr 649 196 Ω

Tabele pomiarowe

zadanie 2.2.1

	POMIARY	OBLICZENIA
LP	U	I
	V	A
1	34,3	0,5
2	28,2	0,4
3	21,5	0,3

$$R_{1} = \frac{U}{I} = \frac{34\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,5\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 68$$

$$R_{2} = \frac{28\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,4\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 70$$

$$R_{3} = \frac{21\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,3\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 70$$

$$R_{sr} = \frac{R_{1\ } + \ R_{2} + \ R_{3\ }}{3} = \frac{68 + 70 + 70}{3\ } = 69,33$$

zadanie 2.2.2

	POMIARY	OBLICZENIA
	U	I
LP	V	A
1	115,2	0,55
2	104,4	0,5
3	93,8	0,45

Przykładowe obliczenia

$$Z = \frac{\text{U\ }}{I}\text{\ \ \ \ \ Z}_{1} = \frac{115,2\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,55\ \left\lbrack V \right\rbrack} = 209,45\text{\ \ \ Z}_{2} = \frac{104,4\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,5\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 208,8\ \ \ \ Z_{3} = \frac{93,8\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,45\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 208,44\ $$

Z_sr = 208, 89

f_sr = 50, 02 [Hz]

$$R = \frac{P}{I^{2}}\text{\ \ \ \ \ \ R}_{1} = \frac{25,26\left\lbrack V \right\rbrack}{\left( 0,55 \right)^{2}\left\lbrack A \right\rbrack} = 83,5\mathrm{\Omega}\text{\ \ \ R}_{2} = \frac{21\left\lbrack V \right\rbrack}{\left( 0,5 \right)^{2}\left\lbrack A \right\rbrack} = 84\mathrm{\Omega}\text{\ \ \ R}_{3} = \frac{17,1\ \left\lbrack V \right\rbrack}{\left( 0,45 \right)^{2}} = 84,44\mathrm{\Omega}$$

R_SR = 83, 91

$$\text{cosϕ}_{1} = \frac{P}{S} = \frac{25,26\left\lbrack W \right\rbrack}{63,36} = 0,3986\text{\ \ cosϕ}_{2} = \frac{21\left\lbrack W \right\rbrack}{52,2} = 0,4022\ \ \text{cosϕ}_{3} = \frac{17,1\left\lbrack W \right\rbrack}{42,21} = 0,4051$$

cosϕ_SR = 0, 4019

$X_{SR} = \sqrt{Z_{SR}^{2} - R_{SR}^{2}}\ $ $X_{SR} = \sqrt{{208,89}^{2} - {83,91}^{2}\ } = 191,29\mathrm{\Omega}$

$$L_{SR} = \frac{X_{SR}}{\omega} = \frac{191,29}{2*3,14*50,02} = 0,6089H$$

POMIARY	OBLICZENIA
U	I
V	A
105,4	0,29
44	0,53

$$Z = \frac{\text{U\ }}{I}\ Z = \frac{105.4\ \left\lbrack V \right\rbrack}{O,29\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 363,44{\text{Ω\ \ \ \ \ \ \ }\text{\ \ Z}}_{1} = \frac{64,9\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,29\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 223,79\mathrm{\Omega}$$

$$Z_{2} = \frac{162,8\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,29\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 561,37\mathrm{\Omega}$$

$$X_{L} = \frac{U_{1}}{I} = \frac{\ 64,9\left\lbrack V \right\rbrack}{0,29\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 223,79\mathrm{\Omega}\ \ \ \ \ \ X_{C} = \frac{U_{2}}{I} = \frac{162,8\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,29\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 561,37\mathrm{\Omega}$$

X = X_L − X_C = 223, 79 − 561, 37 = − 337, 58Ω

U_R = R_L * I = 69, 33 * 0, 29 = 20, 1 [V] U_L = U_LR − U_R = 64, 9 − 20, 1 = 44, 8[V] ∖ n

$$C = \frac{1}{2\pi fX_{C}} = \frac{1}{2*3,14*50,02*561,37} = 5,67uF$$

P = R * I² = 83, 91 * (0,29)² = 7, 05 W

$cos\phi = \frac{7,05}{105,4*0,29} = 0,2306$

S = U * I = 105, 4 * 0, 29 = 30, 56

$$Q = \sqrt{(S^{2} - P^{2})} = \sqrt{({30,56}^{2} - {7,05}^{2})} = 29,73\ \text{var}$$

Q_L = X_L * I² = 223, 79 * (0, 29)² = 18, 82 var

Q_C = X_C * I² = 561, 37 * (0, 29)² = 47, 21 var

POMIARY	OBLICZENIA
U	I
V	A
98	0,17
122	0,31

$$C = \frac{1}{2\pi fX_{C}} = \frac{1}{2*3,14*50,02*213,04} = 14,94uF$$

$$X_{L} = \frac{U_{}}{I_{1}} = \frac{\ 98\left\lbrack V \right\rbrack}{0,49\left\lbrack A \right\rbrack} = 200\ \ \ \ \ \ X_{C} = \frac{U}{I_{2}} = \frac{98\ \left\lbrack V \right\rbrack}{0,46\ \left\lbrack A \right\rbrack} = 213,04$$

$$Z = \frac{U}{I} = \frac{98\lbrack V\rbrack}{0,31\lbrack A\rbrack} = 316,12$$

Z₁ = X_L Z₂ = X_C_' U_L = X_L * I₂ = 92[V] U_R = U − U_L = 98 − 92 = 6[V]

P = R * I² = 83, 91 * 0, 17 = 2, 42 W S = U * I = 98 * 0, 17 = 16, 66 VA

$$Q = \sqrt{(S^{2} - P^{2})} = \sqrt{{16,66}^{2} - {2,42}^{2}} = 16,48\ var$$

POMIARY	OBLICZENIA
U	U₁
V	V
89	101,1