POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki |
|||
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki
Ćwiczenie nr 6
Temat: Rezonans w obwodzie szeregowym
|
|||
Rok akademicki:
Wydział Elektryczny
Studia dzienne magisterskie
Nr grupy:
|
Wykonawcy:
1. 2. 3. 4. 5. 6. |
Data |
|
|
|
Wykonania ćwiczenia |
Oddania sprawozdania |
|
|
|
|
|
|
Ocena: |
|
Uwagi:
|
1. Wiadomości teoretyczne.
(pojęcie rezonansu, rezonans napięć, dobroć obwodu rezonansowego, pasmo przepuszczania, przepięcia rezonansowe, charakterystyki częstotliwościowe, rezonans fazowy i amplitudowy, przedstawić cel przeprowadzonego ćwiczenia).
2. Przebieg ćwiczenia
2.1. Wyznaczenie charakterystyki spadku napięcia na rezystancji (prądu) w funkcji częstotliwości
2.1.1. Schemat połączeń
Dane:U=0.8 [V], R=1000 [], L=56 [mH], C=5060 [pF]
2.1.2. Przebieg pomiarów
Zestawić układ przedstawiony w punkcie 2.1.1. Poszukać taką częstotliwość generatora, aby wystąpił maksymalny spadek napięcia na rezystancji. Następnie dokonać pomiarów napięcia na rezystancji przy częstotliwościach niższych i wyższych, utrzymując stałą wartość napięcia generatora. Wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 2.1.3.
2.1.3. Tabela wyników pomiarów
Lp |
f |
UR |
|
[kHz] |
[V] |
1 |
|
|
2 |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
19 |
|
|
20 |
|
|
Wykreślić charakterystykę zależności wartości skutecznej napięcia na rezystancji w funkcji częstotliwościuR=f(f).
2.1.4. Zestawienie wyników obliczeń.
Wykonać odpowiednie obliczenia, zestawić je w poniższej tabeli i sporządzić charakterystykę:
Lp |
/0 |
I/I0 |
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
20 |
|
|
2.2. Wyznaczenie charakterystyki napięcia na cewce w funkcji częstotliwości
2.2.1. Schemat połączeń
Dane: U=0.8 [V], R=1000 [], L=56 [mH], C=5060 [pF]
2.2.2. Przebieg pomiarów
Zestawić układ przedstawiony w punkcie 2.2.1. Poszukać taką częstotliwość generatora, aby wystąpił maksymalny spadek napięcia na cewce. Następnie dokonać pomiarów napięcia na cewce przy częstotliwościach niższych i wyższych, utrzymując stałą wartość napięcia generatora. Wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 2.2.3.
2.2.3. Tabela wyników pomiarów
Lp |
f |
UL |
|
[kHz] |
[V] |
1 |
|
|
2 |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
19 |
|
|
20 |
|
|
Wykreślić charakterystykę zależności wartości skutecznej napięcia na cewce w funkcji częstotliwości UL=f(f).
2.2.4. Zestawienie wyników obliczeń.
Wykonać odpowiednie obliczenia i zestawić je w poniższej tabeli, a potem sporządzić charakterystykę
Lp |
/ 0 |
UL/U0 |
1 |
|
|
2 |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
19 |
|
|
20 |
|
|
2.3. Wyznaczenie charakterystyki napięcia na kondensatorze w funkcji częstotliwości
2.3.1. Schemat połączeń
Dane: U=0.8 [V], R=1000 [, L=56 [mH], C=5060 [pF]
2.3.2. Przebieg pomiarów
Zestawić układ przedstawiony w punkcie 2.3.1. Poszukać taką częstotliwość generatora, aby wystąpił maksymalny spadek napięcia na kondensatorze. Następnie dokonać pomiarów napięcia na kondensatorze przy częstotliwościach niższych i wyższych, utrzymując stałą wartość napięcia generatora. Wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 2.3.3.
2.3.3. Tabela wyników pomiarów
Lp |
f |
UC |
|
[kHz] |
[V] |
1 |
|
|
2 |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
.. |
|
|
19 |
|
|
20 |
|
|
Wykreślić charakterystykę zależności wartości skutecznej napięcia na kondensatorze w funkcji częstotliwości UC=f(f).
2.3.4. Zestawienie wyników obliczeń.
Wykonać odpowiednie obliczenia i zestawić je w poniższej tabeli, a następnie sporządzić charakterystykę
Lp |
/0 |
UC/U0 |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
.. |
|
|
|
.. |
|
|
|
.. |
|
|
|
19 |
|
|
|
20 |
|
|
3. Obliczenia
3.1. Z danych parametrów wyznaczyć:
pulsację rezonansową
częstotliwość rezonansową
dobroć obwodu przy pulsacji rezonansowej
dobroć cewki i kondensatora przy pulsacji rezonansowej
3.2. Narysować charakterystyki UR, UL, UC w funkcji częstotliwości dla układu szeregowego (na jednym wykresie).
3.3. Z charakterystyki przebiegu napięcia na rezystancji UR=f(f) wyznaczyć dobroć obwodu rezonansowego Q0.
3.4. Z charakterystyk przebiegu napięć na cewce i kondensatorze (UL,UC=f(f)) wyznaczyć dobroć obwodu rezonansowego.
3.5. Wykreślić charakterystyki: R, XL, XC, Z, XL -XC=
4. Parametry i dane zmianowe zastosowanych urządzeń i mierników.
5. Uwagi końcowe i wnioski
Porównać wyniki pomiarów i obliczeń.
6. Literatura
Atabiekow G., Teoria liniowych obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 1964.
Bolkowski S., Elektrotechnika teoretyczna, Wyd. 6, WNT, Warszawa 2001.
Cholewicki T., Elektrotechnika teoretyczna t. 1 WNT, Warszawa 1973.
Krakowski M., Elektrotechnika teoretyczna t. 1, PWN, Warszawa 1995.
Kurdziel R., Podstawy elektrotechniki, WNT, Warszawa 1972.
Skrypt Laboratorium Elektrotechniki teoretycznej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998 wydanie VII.