4.1 Badanie elementów:
Element-nastawa przełącznika |
Pomiary: |
Obliczenia: |
||||||
|
U |
I |
P |
Z |
cosφ |
φ |
tgφ |
tgδ |
|
V |
A |
W |
Ω |
- |
˚ |
- |
- |
Rezystor-6 |
32 |
0,47 |
11 |
68,09 |
0,71 |
45 |
1 |
- |
Kondensator-6 |
35 |
0,49 |
3 |
71,43 |
0,18 |
79 |
5,14 |
0,195 |
Cewka-6 |
34 |
0,32 |
3 |
106,25 |
0,28 |
74 |
3,49 |
- |
Z =
; cosφ =
; tgδ =
;
Dobroć kondensatora:
QC =
= 5,14
Reaktancja pojemnościowa:
XC ≈ Z = 71,43 [Ω]
Rezystancja kondensatora:
RC = Z ∗ cosφ ≈ 13[Ω]
Pojemność:
C =
4,5∗10-5[μF]
Dobroć cewki:
QL = tgφ = 3,49
Rezystancja cewki:
RL = Z ∗ cosφ = 106,25 ∗ 0,28 ≈ 30 [Ω]
Reaktancja indukcyjna:
XL = Z ∗sinφ = 106,25 ∗ 0,96 ≈ 102 [Ω]
Indukcyjność:
L =
=
= 0,32
Dla dalszych obliczeń dla dwójnika idealnego przyjmuje wartość rezystancji:
R = U/I = 68, 1 [Ω]
4.2 Badanie układów:
Nr. układu |
Pomiary: |
Obliczenia: |
||||||||||
|
U |
I |
P |
U1 |
U2 |
U3 |
I1 |
I2 |
I3 |
Z |
cosφ |
φ |
|
V |
A |
W |
V |
V |
V |
A |
A |
A |
Ω |
- |
˚ |
a |
57 |
0,45 |
25 |
33 |
29 |
44 |
- |
- |
- |
126,7 |
0,98 |
- |
b |
40,5 |
0,76 |
30 |
- |
- |
- |
0,52 |
0,57 |
0,37 |
53,3 |
0,97 |
8 |
c |
59 |
0,60 |
23,5 |
60 |
26 |
- |
0,36 |
0,42 |
- |
98,3 |
0,66 |
- |
Z =
; cosφ =
;
Wykresy wskazowe - załącznik 1.
a4)
Bilans mocy:
Sgen = U ∙ I = 57 *0,45= 25,8 [VA]
Podb = Σ Ri ∙ Ii2 = 68,1∙0,452 + 13∙0,452 + 30 * 0,452 = 22,5 [W]
Qodb = Σ Xi ∙ Ii2 = 71,43 ∙0,452 + 102 * 0,452 = 33,11 [var]
Sodb =
26 [VA]
Sgen
Sodb
S = 57 ∗ 0,45 = 25,7
= S ∗ (cosφ + jsinφ) = 25,7(0,98 +j0,199) = 25,2 + j5,1 = P +jQ
b4)
Bilans mocy:
Sgen = U ∙ I = 40,5 ∙ 0,76 = 30,78[VA]
Podb = Σ Ri ∙ Ii2 = 68,1 ∙ 0,522 + 13 ∙ 0,572 + 30 ∙ 0,372 = 26,77 [W]
Qodb = Σ Xi ∙ Ii2 = 71,43 ∙0,522 + 102 * 0,572 = 33,83 [var]
Sodb =
31 [VA]
Sgen
Sodb
S = 40,5 ∗ 0,76 = 30,8
= S ∗ (cosφ + jsinφ) = 30,8(0,97 + j0,24) = 30 + j7,3
c3)
Bilans mocy:
Sgen = U ∙ I = 59*0,6= 35,4[VA]
Podb = Σ Ri∙Ii2 = 13, ∙ 0,362 +68,1 ∙ 0,422 + 30 ∙ 0,422 = 31,27[W]
Qodb = Σ Xi∙Ii2 = 71,43∙0,362 + 102∙0,422 = 38,64 [var]
Sodb = 35,9 [VA]
Sgen
Sodb
S = 59 ∗ 0,6 = 35,4
= S ∗ (cosφ + jsinφ) = 35,4(0,66 + j0,75) = 23,4 + j27
Wykresy trójkątowe - załącznik 2.
Wnioski
Ćwiczenie pozwoliło przeanalizować, jak zachowują się dwójniki w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego. Zespół przekonał się, że elementy idealne w praktyce nie występują - nawet w przypadku rezystora, który posiadał pewną, szczątkową indukcyjność. Analizując układy RLC, potwierdziliśmy słuszność rachunku liczb zespolonych oraz konstrukcji i przydatności wykresów wskazowych. , Jednocześnie, obyliśmy się nieco z praktycznymi przesłankami uporządkowanego łączenia elementów obwodów i konieczności ustawiania ich zgodnie ze schematem. Powoduje to, że tak połączone obwody są czytelne i proste w analizie oraz ewentualnym poszukiwaniu usterek.
3