SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW ELEKTRYCZNYCH |
|||||||
Grupa |
E0Y3S1 |
Podgrupa |
1 |
Numer ćwiczenia |
3 |
||
Lp. |
Nazwisko i imię |
Data wykonania |
30.03.2011 |
||||
1. |
Gawryś Łukasz |
ćwiczenia |
|
||||
2. |
Paweł Hołymczuk
|
Prowadzący ćwiczenie |
dr inż. |
||||
3. |
|
|
|
||||
|
|
Data oddania |
15.04.2011 |
||||
|
|
sprawozdania |
|
||||
Temat |
BADANIA OBWODÓW RLC PRĄDU HARMONICZNEGO |
1. Cel ćwiczenia: doświadczalne sprawdzenie prawa Ohma, praw Kirchhoffa i zależności fazowych między sinusoidalnie zmiennymi przebiegami prądów
i napięć w obwodach zawierających elementy R, L, C, oraz wykresów wskazowych badanych obwodów.
2. Wyznaczenie reaktancji pojemnościowej kondensatora C
2.1 Schemat układu pomiarowego
Rys. 2.10 Schemat ideowy układu pomiarowego
2.2 Wykaz przyrządów i elementów pomiarowych: Tab. 1.0.
Lp. |
Oznaczenie przyrządu na schemacie |
Nazwa przyrządu |
Typ |
Numer fabryczny |
1. |
Generator |
Generator mocy |
PO-21 |
37422 |
2. |
OSC |
Oscyloskop |
DS03062 |
CN450060029 |
3. |
V |
Miernik uniwersalny |
UM - 3 |
109 503 |
4. |
A |
Miernik uniwersalny |
UM - 3 |
109 1005 |
5. |
C |
Kondensator dekadowy |
DK50 |
113 |
6. |
L |
Cewka indukcyjna |
Stała |
------- |
7. |
R |
Rezystor dekadowy |
DR-16 |
71-5053 |
2.2.1. Tabele pomiarowe
I=const.=40mA, C=3,38µF |
|||||
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
|||
|
f |
U |
XCobl |
XCs |
ΔXC |
|
Hz |
V |
Ω |
Ω |
Ω |
1. |
692 |
3,4 |
84,4 |
68,0 |
16,3 |
2. |
505 |
3,9 |
98,0 |
93,2 |
4,8 |
3. |
403 |
4,8 |
120,9 |
116,8 |
4,0 |
4. |
1000 |
2,1 |
53,5 |
47,1 |
6,4 |
2.2.2.Przykładowe obliczenia:
Ω
,
Ω
Ω
3. Wyznaczenie reaktancji cewki indukcyjnej L
3.1. Tabele pomiarowe
I=const.=40mA, L = 39,2 mH; |
|||||
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
|||
|
f |
U |
XLobl |
XLs |
ΔXL |
|
Hz |
V |
Ω |
Ω |
Ω |
1. |
400 |
4,3 |
224,5 |
98,5 |
9,0 |
2. |
500 |
5,3 |
233,7 |
123,2 |
9,3 |
3. |
800 |
7,3 |
363,5 |
197,0 |
14,5 |
4. |
1000 |
10,4 |
342,5 |
246,3 |
13,7 |
3.2. Przykładowe obliczenia:
Ω
,
Ω
Ω
4. Badanie szeregowego obwodu RC
4.1. Tabele pomiarowe
I = const = 40mA, R = 50 Ω, Ra = 15 Ω, C = 3,38 μF |
|||||||||||
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
Wartości obliczone teoretycznie |
||||||||
|
f |
UR |
UC |
U |
ϕ |
Z |
URobl |
UCobl |
Uobl |
ϕobl |
Zobl |
|
Hz |
V |
V |
V |
deg |
Ω |
V |
V |
V |
deg |
Ω |
1. |
1000 |
2 |
1,8 |
6 |
-36 |
98,1 |
2,0 |
3,4 |
2,7 |
-59,3 |
68,7 |
2. |
800 |
2 |
2,3 |
5,1 |
-42 |
110,0 |
2,0 |
3,9 |
3,1 |
-63,0 |
77,2 |
3. |
500 |
2 |
3,7 |
4,2 |
-55 |
130,8 |
2,0 |
4,8 |
4,3 |
-67,5 |
106,6 |
4.2. Przykładowe obliczenia:
,
V
,
Ω
V
,
Ω
V
,
5. Badanie szeregowego obwodu RL
5.1. Tabele pomiarowe
I = const = 40mA, R = 50 Ω, Ra= 15 Ω, RL=100Ω, L = 0,0392H |
|||||||||||
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
Wartości obliczone teoretycznie |
||||||||
|
f |
UR |
UL |
U |
ϕ |
Z |
URobl |
ULobl |
Uobl |
Zobl |
ϕobl |
|
Hz |
V |
V |
V |
deg |
Ω |
V |
V |
V |
Ω |
deg |
1. |
500 |
2 |
5 |
6 |
59 |
184,5 |
2,0 |
4,3 |
7,8 |
194,1 |
35,6 |
2. |
400 |
2 |
4 |
5,1 |
54 |
200,1 |
2,0 |
5,3 |
7,2 |
179,5 |
41,5 |
3. |
300 |
2 |
3 |
4,2 |
45 |
236,2 |
2,0 |
7,3 |
6,7 |
167,2 |
50,6 |
5.2. Przykładowe obliczenia:
,
V
,
V
Ω
,
V
6. Badanie szeregowego obwodu RLC
6.1. Tabele pomiarowe
f=const=600Hz, I=const=0,025A, Ra=15 Ω, RL= 100Ω, L=const=0,04 H |
||||||||||||
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
||||||||||
|
R |
C |
UR |
UL |
UC |
U |
ϕ |
XC |
XL |
X |
Z |
ϕ |
|
Ω |
μF |
V |
V |
V |
V |
deg |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
deg |
1. |
50 |
1,0 |
2,0 |
5,1 |
3,8 |
3,4 |
-25,0 |
95,0 |
127,5 |
32,5 |
153,5 |
33,0 |
2. |
100 |
1,0 |
4,0 |
4,9 |
3,7 |
5,1 |
-16,0 |
92,5 |
122,5 |
30,0 |
202,2 |
16,7 |
3. |
150 |
3,00 |
6,0 |
4,9 |
3,7 |
7,2 |
-6,0 |
92,5 |
122,5 |
30,0 |
251,8 |
11,3 |
6.2. Przykładowe obliczenia:
,
Ω
,
Ω
,
Ω
,
Ω
,
Wnioski:
- gdy częstotliwość rośnie reaktancja indukcyjna rośnie, a reaktancja pojemnościowa maleje.
-gdy częstotliwość maleje reaktancja indukcyjna maleje, a reaktancja pojemnościowa rośnie
-cewka L ma niewielki wpływ na prąd w obwodzie, przy niskich częstotliwościach, a duży przy wysokich, odwrotnie jest w przypadku kondensatora.
Różnice między wynikami pomiarów, a obliczeniami są spowodowane błędem pomiarowym wynikającym z niedoskonałości i oporów wewnętrznych mierników oraz przewodów