I.Część teoretyczna.

Wielkość X_L w obwodzie prądu przemiennego nazywamy reaktancją indukcyjną lub oporem biernym indukcyjnym .Jednostką reaktancji indukcyjnej jest 1 ohm [Ω].

X_L= ωL = 2∏f

W obwodzie prądu przemiennego z cewką idealną napięcie wyprzedza prąd o kąt fazowy.

ϕ=∏/2

Wielkość X_C nazywamy reaktancją pojemnościową lub oporem biernym pojemnościowym.

X_C= 1/ωC = 1/2∏fC

Jednostką reaktancji pojemnościowej jest 1 ohm [Ω].

W obwodzie z kondensatorem idealnym napięcie opóźnia się względem prądu o kąt fazowy ϕ=∏/2 . Reaktancja pojemnościowa jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości faz więc gdy f dąży do nieskończoności reaktancja pojemnościowa dąży do zera.

Zjawisko indukcji własnej

Zjawiskiem indukcji własnej nazywamy zjawisko indukowania siły elektromotorycznej w cewce pod wpływem zmian prądu płynącego przez tę cewkę. Siłę elektromotoryczną indukcji własnej zwaną też siłą elektromotoryczną samoindukcji wyznaczamy ze wzoru:

e_L= Δϕ/Δt = -LΔi/Δt

Wzór ten jest słuszny przy L=const, tzn. z wyłączeniem cewek mających rdzeń z materiału ferromagnetycznego .

Indukcyjnością własną cewki nazywamy stosunek strumienia skojarzonego z cewką ϕ do prądu I płynącego przez cewkę. Indukcyjność własną oznaczamy przez L i określamy wzorem:

L= ϕ/L

Jednostką indukcyjności jest 1henr [H]. Ponieważ napięcia składowe tzn. napięcie na rezystancji oraz napięcie na indukcyjności są przesunięte względem siebie o kąt ∏/2, mamy do czynienia z oporem pozornym dwójnika szeregowego R i L nazywanym również impedancją Z i obliczamy ze wzoru:

Z = √R²+ X_L²

Analogiczną sytuację otrzymujemy w przypadku połączenia szeregowego elementów rezystancyjnych z pojemnościowymi, korzystamy wówczas z następującego wzoru:

Z = √R²+ X_C²

Kondensator w obwodzie prądu stałego

Kondensatorami elektronicznymi nazywamy urządzenia służące do gromadzenia ładunków elektrycznych .Najprostszy kondensator składa się z dwóch płytek metalowych zwanych okładzinami, oddzielonych od siebie dielektrykiem: stałym, ciekłym lub gazowym. Układ taki jest elektrycznie obojętny (nie naelektryzowany) dopóki nie zostanie przyłączony do źródła napięcia stałego. Z chwilą wykonania takiego przyłączenia następuje krótkotrwałe przenoszenie ładunków w połączonych ze sobą częściach przewodzących. Na okładzinach gromadziły się wtedy ładunki elektryczne różniące się tylko znakiem. Ten krótkotrwały prąd płynie dopóty dopóki różnica potencjałów okładzin kondensatora nie stanie się równa sile elektromotorycznej źródła. Jednostką jest farad(F)

1F=1C/V

Łączenie kondensatorów równolegle i szeregowo:

Równolegle:

C=C₁+C₂

Napięcie na zaciskach każdego kondensatora jest takie samo.

1 1 1

Szeregowo: _ = _ + _

C C₁ C₂

Całkowite napięcie na wszystkich kondensatorach równa się sumie napięć

poszczególnych kondensatorów.

Wyznaczanie współczynnika samoindukcji:

U_t U_t

I_T = __ = ________

Z √R + ω² k²

Dla znalezienia L musimy znać wartości skuteczne napięcia i natężenia prądu zmiennego płynącego przez zwojnicę, oraz opór R zwojnicy. Badaną zwojnicę C dołączamy do biegunów A i B źródła prądu stałego. Łączymy ją szeregowo z amperomierzem A, wyłącznikiem K i oporem regulowanym R_A. Równolegle do końcówek zwojnicy dołączony jest woltomierz V.

Tabela pomiarowa A.

Rd

prąd przemienny

prąd stały



ul [V]

zakres

ul [V]

il [mA]

zakres

il [mA]

Ul [V]

zakres

ul [V]

Il [A]

zakres

il [A]

cewka

bez

rdzenia

cewka

z

Rdzeniem

Klasa amperomierza:

Klasa woltomierza:

Tabela pomiarowa B.

	kondensator lub rodzaj			zakres			zakres
lp	połączenia	Rd [V]	uc[V]	miernika	uc [V]	ic [mA]	miernika	ic [mA]

Klasa amperomierza:

Klasa woltomierza:

Tabela wyników A.

	Rd[]	Z[]	Z[	R[]	R[	L[H]	L [H]
cewka
z rdeniem
cewka
bez rdzenia

Tabela wyników B.

	kondensator
lp	lub rodzaj	C[F]	C[F]
	połączenia

---