Laboratorium Elektrotechniki Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechnika Świętokrzyska
Studia: stacjonarne I stopnia	Kierunek: Energetyka
Data wykonania: 8 VI 2014	Zespół: 2	Grupa: 1ND11B
Ocena:	Skład osobowy: Konrad Majdak Tomasz Szyszka Krzysztof Prokop Dawid Piątek Mateusz Sierpiński
Numer ćwiczenia: 7-8	Temat ćwiczenia: Badanie rezonansu prądów.

1. Cel ćwiczenia.

Celem tego ćwiczenia jest zbadanie rezonansu prądów w obwodach RLC - szeregowym i równoległym. Program ćwiczenia realizowany będzie poprzez wyznaczenie charakterystyk oraz częstotliwości rezonansowych.

Zanim jednak przejdziemy do wykonania ćwiczenia warto wyjaśnić pojęcie rezonansu.

Rezonans to taki stan pracy obwodu elektrycznego pasywnego, przy którym reaktancja wypadkowa obwodu lub susceptancja wypadkowa obwodu jest równa zeru. Rezonans występujący w szeregowym obwodzie RLC to rezonans napięć, natomiast rezonans występujący w równoległym obwodzie RLC to rezonans prądów.

Warunek rezonansu może być osiągnięty poprzez zmianę wartości indukcyjności cewki, pojemności kondensatora lub zmianę częstotliwości źródła zasilającego. My będziemy wykorzystywać tę trzecią metodę.

Częstotliwość, przy której występuje rezonans nazywamy częstotliwością rezonansową obwodu.

2. Wykorzystywane urządzenia.

- generator DM3052

- amperomierze cyfrowe AA-104

- woltomierze cyfrowe AV-102

- przewody łączeniowe

- cewka o indukcyjności 330mH

- kondensator o pojemności 9,3μF

- rezystor o rezystancji 114,3Ω

3. Wykorzystywane wzory.

4. Schematy poszczególnych układów.

b) Schemat układu do badania rezonansu prądów:

5. Przebieg ćwiczenia.

b) Rezonans prądów.

Wyniki pomiarów:

Otrzymane charakterystyki:

Obliczenia (dla punktu nr 7):

6. Wnioski:

Częstotliwość rezonansowa obliczona przez nas algebraicznie wynosi f₀=72,2 Hz, natomiast wyznaczona przez nas doświadczalnie wynosi 94Hz. Można to oszacować patrząc na kąt przesunięcia fazowego φ i to kiedy jest on najbliższy wartości 0, a także kiedy wartości reaktancji cewki i kondensatora mają najbliższe siebie wartości. Jak widać różnica ta jest niewielka i wynika z błędów odczytu oraz niedokładności urządzeń pomiarowych.

Podczas rezonansu równoległego dla f₀=94Hz kąt przesunięcia fazowego φ wyniósł -2,3° co jest dobrym wynikiem. Na podstawie charakterystyki prądu I w funkcji częstotliwości można zaobserwować, że prąd maleje do 90-94Hz po czym zaczyna wzrastać. Charakterystyki prądów I_C oraz I_L przecinają się w jednym punkcie przy częstotliwości 75Hz. Warunek rezonansu zachodzi przy 94Hz. Wraz ze wzrostem częstotliwości, prąd I_L rośnie (jego przebieg jest zbliżony do linii prostej). Natomiast prąd I_C maleje wraz ze wzrostem częstotliwości.

5

---