ZSE w Rzeszowie	Pracownia elektryczna	1999/2000
Sprawozdanie z ćw. nr 10	Badanie równoległego obwodu z elementami RL i RC.	II e
24.11.1999r.	Piotr Madej

I. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zdobycie umiejętności równoległego połączenia cewki z rezystorem (obwód RL), oraz równoległego połączenia kondensatora z rezystorem (obwód RC).

II. Wskazówki BHP:

Podczas wykonywania ćwiczenia należy zachować wszelkie środki ostrożności zabezpieczające przed wypadkiem. Moment nieuwagi może spowodować trwałe kalectwo, a nawet śmierć.

Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia należy sprawdzić czy znajdujące się na stanowisku pracy przyrządu i urządzenia nie posiadają widocznych uszkodzeń.

Wszelkie nieprawidłowości i wątpliwości należy jak najszybciej zgłaszać profesorowi.

Po zezwoleniu profesora można przystąpić do pracy.

Podczas wykonywania ćwiczenia starać się nie dopuszczać do przeciążeń jakichkolwiek przyrządów.

Jeden z uczniów stanowiących grupę powinien zajmować miejsce w pobliżu wyłącznika zasilania.

Przed dołączeniem do sieci całego obwodu należy sprawdzić jego poprawność.

Spis przyrządów:

Dwie cewki na jednym rdzeniu 39,1mH i 86mH

Woltomierz PE

Woltomierz 119/E

Opornica suwakowa 70Ω 1,25A

Opornica suwakowa 120Ω 1,2A

Kondensator dekadowy 12-19mF

7. Miliamperomierz PE

8. Amperomierz 328g/E

Amperomierz 328g/E

Amperomierz 335c/E

Amperomierz 335c/E

Autotransformator 200/E

Generator

Przebieg ćwiczenia:

Zbadać równoległe połączenie cewki rdzeniowej L₁ z rezystorem R₁ a następnie z rezystorem R₂ oraz cewki L₂ z rezystorem R₁. Wyznaczyć prądy J, J_R, J_L oraz napięcie U.

Zakładamy, że: L₁ ≠ L₂ oraz R₁ ≠ R₂.

J_OBL = √ J_R² + J_L²

J_OBL = √ 0,2² + 0,94² = 0,96

L (mH)	U	J	JL	JR	JOBL
R (Ω)	V	A	A	A	A
L1 = 39,1	5	0,36	0,31	0,05	0,31
R1 = 70	10	0,72	0,62	0,1	0,62
	15	1,06	0,94	0,2	0,96
L1 = 39,1	5	0,34	0,31	0,04	0,31
R2 = 120	10	0,68	0,62	0,08	0,62
	15	1	0,92	0,12	0,86
L2 = 86	5	0,2	0,12	0,07	0,14
R1 = 70	10	0,39	0,32	0,14	0,34
	15	0,58	0,46	0,21	0,50

2. Zbadać równoległe połączenie kondensatora C₁ z rezystorem R₁ ,a następnie z rezystorem R₂ oraz kondensatora C₂ z rezystorem R₁. Wyznaczyć prądy J, J_R, J_L oraz napięcie U.

Zakładamy, że C₁ ≠ C₂ oraz R₁ ≠ R₂.

J_OBL = √ J_R² + J_C²

J_OBL = √ 0,14² + 0,04² = 0,14

C (μF)	U	J	JC	JR	JOBL
R (Ω)	V	A	A	A	A
C1 = 39,1	5	0,07	0,01	0,07	0,07
R1 = 70	10	0,15	0,04	0,14	0,14
	15	0,22	0,06	0,21	0,21
C1 = 39,1	5	0,04	0,01	0,04	0,04
R2 = 120	10	0,09	0,04	0,08	0,089
	15	0,14	0,06	0,12	0,13
C2 = 86	5	0,08	0,02	0,07	0,07
R1 = 70	10	0,15	0,06	0,14	0,15
	15	0,23	0,09	0,21	0,22

Zbadać zmiany reaktancji pojemnościowej kondensatorów C₁ i C₂ w zakresie częstotliwości akustycznych. Sporządzić X_C = f(f).

X_C = 1/ωC = 1/2ΠfC

f	U	J	XC	F	U	J	XC
Hz	V	mA	Ω	Hz	V	mA	Ω
30	7,2	16	442,2	30	7,3	25	279,3
40	7,2	22	331,7	40	7,1	32	209,5
50	7,2	27	265,3	50	7,0	40	167,6
60	7,2	33	221,1	60	7,0	48	139,6
70	7,2	38	189,5	70	6,9	55	119,7
80	7,2	43	165,8	80	6,8	61	104,7
90	7,2	48	147,4	90	6,7	67	93,1
100	7,2	53	132,6	100	6,6	74	83,8
110	7,2	59	120,6	110	6,5	80	76,1
120	7,1	64	110,5	120	6,3	88	69,8

Wnioski:

1. Pierwszy obwód przedstawia równoległe połączenie cewki i rezystora. Wskazanie miernika nieco różni się od obliczonego prądu (wartość obliczanego prądu jest mniejsza) ponieważ cewkę przyjmujemy za idealną.

2. Drugi obwód przedstawia równoległe połączenie rezystora i kondensatora. Tutaj również wskazanie miernika nieco się różniło od obliczonego prądu (ale znacznie mniej niż w połączeniu RL).

3. W trzecim obwodzie padaliśmy wpływ częstotliwości na reaktancję pojemnościową kondensatora. Zarówno dla C = 12μF jak i dla C = 19μF pomiar zaczynaliśmy od 30 Hz. Możemy zaobserwować, że wraz ze wzrostem reaktancji maleje częstotliwość.

VI. Wykresy:

---