12.11.09r.
Ćw.3
Badanie Obwodów RLC
Sekcja nr.8:
Marek Lasok T22
Wstęp teoretyczny.
RLC jest skrótowym oznaczeniem dla obwodów elektrycznych (w tym elektronicznych) składających się tylko z trzech podstawowych elementów pasywnych rezystora R (rezystancja), kondensatora C (pojemność) , cewki L (indukcyjność).
Impedancja jest rozszerzeniem pojęcia rezystancja z obwodów elektrycznych prądu stałego, umożliwia rozszerzenie prawa Ohma na obwody prądu przemiennego. Jednostką impedancji w układzie SI jest 1 om.
Opracowanie wyników.
Zestawienie wyników otrzymanych podczas pomiarów wykonanych podczas ćwiczenia z własnymi obliczeniami.
Układ R-R połączony szeregowo:
Wzór:
własne obliczenia Z[Ω] |
wyniki otrzymane z pomiaru Z[Ω] |
różnica[%] |
10 |
10,23 |
2,2 |
20 |
20,13 |
0,6 |
30 |
30,2 |
0,7 |
40 |
40,23 |
0,6 |
1000 |
1087,2 |
8,0 |
2000 |
2176 |
8,1 |
3000 |
3281 |
8,6 |
4000 |
4376 |
8,6 |
Układ R-R Połączony równolegle:
Wzór:
=
Dane: [Ω] |
własne obliczenia Z[Ω] |
wyniki otrzymane z pomiaru Z[Ω] |
różnica [%} |
R1= 1000 |
9,90 |
10,20 |
2,9 |
R2=10 |
|
|
|
R1= 1000 |
19,61 |
19,86 |
1,3 |
R2=20 |
|
|
|
R1= 1000 |
29,13 |
29,44 |
1,1 |
R2=30 |
|
|
|
R1= 1000 |
38,46 |
38,87 |
1,1 |
R2=40 |
|
|
|
R1=2000 |
9,95 |
10,25 |
2,9 |
R1=10 |
|
|
|
R1=2000 |
19,80 |
20,04 |
1,2 |
R2=20 |
|
|
|
R1=2000 |
29,56 |
29,85 |
1,0 |
R2=30 |
|
|
|
R1=2000 |
39,22 |
39,56 |
0,9 |
R2=40 |
|
|
|
R1=3000 |
9,97 |
10,26 |
2,9 |
R2=10 |
|
|
|
R1=3000 |
19,87 |
20,11 |
1,2 |
R2=20 |
|
|
|
R1=3000 |
29,70 |
29,98 |
0,9 |
R2=30 |
|
|
|
R1=3000 |
39,47 |
39,80 |
0,8 |
R2=40 |
|
|
|
R1=4000 |
9,98 |
10,25 |
2,7 |
R2=10 |
|
|
|
R1=4000 |
19,90 |
20,13 |
1,1 |
R2=20 |
|
|
|
R1=4000 |
29,78 |
30,04 |
0,9 |
R2=30 |
|
|
|
R1=4000 |
39,60 |
39,91 |
0,8 |
R2=40 |
|
|
|
układ C-C połączony szeregowo.
Wzór:
dane C[μF] |
własne obliczenia C[μF] |
wyniki otrzymane z pomiaru C[μF] |
różnica[%] |
C1=0,22 |
0,220 |
0,243 |
9,5 |
C1=0,22 |
0,132 |
0,144 |
8,3 |
C2=0,33 |
|
|
|
C1=0,22 |
0,156 |
0,114 |
26,7 |
C2=0,33 |
|
|
|
C3=0,15 |
|
|
|
C1=0,22 |
0,014 |
0,074 |
81,6 |
C2=0,33 |
|
|
|
C3=0,15 |
|
|
|
C4=0,1 |
|
|
|
C1=0,22 |
0,060 |
0,04 |
33,8 |
C2=0,33 |
|
|
|
C3=0,15 |
|
|
|
C4=0,1 |
|
|
|
C5=0,047 |
|
|
|
obwód RC połączony szeregowo i równolegle:
wzór na układ połączony szeregowo:
Gdzie:
Wzór na układ połączony równolegle:
Gdzie:
Y=G+jBc
Bc=ωC
G=1/R
Dane: |
wyniki obliczeń[Ω] |
wyniki otrzymane z pomiaru [Ω] |
|
równolegle |
|
R=1000 Ω |
325,49 |
1080,40 |
C=0,33 μF |
|
|
R=2000 Ω |
388,74 |
2132,00 |
C=0,33 μF |
|
|
R=3000 Ω |
415,67 |
3162,00 |
C=0,33 μF |
|
|
|
szeregowo |
|
R=1000 Ω |
1110,33 |
1273,00 |
C=0,33 μF |
|
|
R=2000 Ω |
2057,39 |
2270,00 |
C=0,33 μF |
|
|
R=3000 Ω |
3038,56 |
3345,00 |
C=0,33 μF |
|
|
Interpretacja wyników.
Różnice między wynikami teoretycznymi a rzeczywistymi są nieznaczne w przypadku układu R-R połączonych równolegle(maksymalna różnica procentowa 8,6%).
W przypadku układów R-C i C-C różnice są już znacznie wyższe. Wpływ na otrzymane wyniki może mieć klasa użytych mierników, kondycja użytych przewodów ale także inne czynniki zewnętrzne