AGH	Krzysztof Grabek Tomasz Witko Katarzyna Niemiec Dominika Siek		Rok szkolny 2006./2007
Kierunek Inżynieria Biomedyczna	Temat ćwiczenia: Obwody prądu sinusoidalnie zmiennego		Rok I	Semestr II
Data wykonania ćwiczenia: 14.05.2007			Nr ćwiczenia: 4

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie parametrów elementów L i C przy ich różnych sposobach połączeń oraz przy zasilaniu ich z sieci prądu sinusoidalnie zmiennego.

II. Przebieg ćwiczenia

1. Wyznaczenie parametrów cewki indukcyjnej.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarów i wyników:

U	I	P		ZL	RL	XL	L	ၦ
[V]	[A]	[W]		[]	[]	[]	[H]	[rad]
54	0,5	8		108	32	103	0,33	1,27
190	0,5	17		380	68	373	1,2	1,4
				YL	GL	BL	L	ၦ
				[S]	[S]	[S]	[H]	[rad]
				9,25*10^-3	2,75*10^-3	8,83*10^-3	0,36	1,27
				2,63*10^-3	4,7*10^-4	2,59*10^-3	1,23	1,4

Pomiar przy napięciu 190V jest to pomiar cewki z rdzeniem żelaznym. Pomiary były wykonywane przy częstotliwości 50Hz.

Wzory obliczeniowe:

Schematy zastępcze cewki :

a) szeregowy b) równoległy

2. Wyznaczenie parametrów kondensatora

Schemat pomiarowy:

Tabele pomiarów i wyników:

U	I	P		ZC	RC	XC	C	ၦ
[V]	[A]	[W]		[]	[]	[]	[F]	[rad]
96	0,5	8		192	32	190	1,68*10^-5	1,40
				YC	GC	BC	C	ၦ
				[S]	[S]	[S]	[F]	[rad]
				5,2*10^-3	8,69*10^-4	5,1*10-3	1,63*10^-5	1,40

Wzory obliczeniowe:

Schematy zastępcze kondensatora :

a) schemat szeregowy b) schemat równoległy

3.Połączenia cewki i kondensatora :

Uzasilające [V]	I [A]	P [W]	UC [V]	UL [V]	Moc bierna - S	cos φ	φ [rad]	φ [º]
25	0,5	12.5	54	52	12,5	1	0	0
50	0,95	45	100	96	47,5	0,947	0,326	18,73
80	1,5	117.5	155	154	120	0,979	0,205	11,76
					Średnia :	0,975	0,177	10,16

Jest to układ z szeregowo połączonymi cewką i kondensatorem. Zauważamy, że napięcia na cewce i kondensatorze mają podobną wartość, lecz są one jednak skierowane przeciwnie. Na podstawie tego wnioskujemy, iż układ znajduje się w rezonansie. Na podstawie wzoru P=S cos φ możemy znaleźć kąt przesunięcia natężenia względem napięcia. Z obliczeń widzimy, że kąt ma wartość bliską zeru. Odchylenia w postaci różnicy napięć na kondensatorze i cewce, oraz odchylenie kąta od zera są spowodowane tym, że mamy do czynienia z układem rzeczywistym, a nie idealnym. Zarówno cewka jak i kondensator posiadają niezerową oporność.

Wzory obliczeniowe:

Schematy zastępcze połączeń :

Z_L

≈ 220V

V

W

A

•

•

U_R

U_L

R

L

U

I

U_R = U_L

U

R

L

I

I_R

I_L

•

W

•

W

A

kondensator

V

≈ 220V

Z_L

U

U_R = U_C

R

C

I

I_R

I_C

U_R

U_C

R

C

U

I

---