Politechnika Poznańska Instytut Elektrotechniki Przemysłowej Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej Ćwiczenie nr 5 Temat: Elementy RLC w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego
Rok akademicki: 2011/2012 Wydział: Elektryczny Studia: dzienne inżynierskie Nr grupy: I	Wykonawcy: Marek Szymański Krzysztof Kwiatkowski Jakub Kwit Paweł Nawrocki	DATA
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				Ocena:
Uwagi:

2.1 Szeregowe połączenie elementów RLC

1. Schemat połączeń

2. Przebieg pomiarów

Zestawić układ pomiarowy według schematu przedstawionego w pkt. 2.1.1. Dla różnych zadanych wartości prądu I (1≤0,5 A) odczytać wskazania wszystkich mierników. Wyniki pomiarów zestawić w tabeli 5.1

2.1.3. Wyniki pomiarów

Lp.	Z pomiarów					Z obliczeń
							-
-	mA	V	V	V	V	V	V
1	10	33	25	22	33
2	20	65	50	45	64,5
3	30	94	76	68	96
4	40	100	100	91	128
5	50	126	126	114	160

Tab. 5.1

1. Zestawienie wyników obliczeń

1. Na podstawie pomiarów dokonac obliczeń napięć i zamieścić je w tabeli 5.2.

Tabela 5.2

Lp.	UL-UC [V]	U [V]
1	-18	30
2	-38	58
3	-56	88
4	-76	117
5	-96	146

2. Narysować wykres wskazowy napięć i prądów.

3. Obliczyć na podstawie pomiarów parametry elementów R, L, C oraz kąt przesunięcia fazowego, a wyniki umieścić w tabeli 5.3.

Tabela 5.3

Lp.	XL [Ω]	XC [Ω]	R [Ω]	Z [Ω]	ɸ[ ̊]
1	100	280	220	220-180j	-39,2894
2	110	300	240	240-190j	-39,2894
3	110	293,3333	240	240-183,3333j	-39,2894
4	110	300	240	240-190j	-39,2894
5	112	304	244	240-192j	-39,2894

4. Obliczyć X_L i X_C oraz kąt przesunięcia na podstawie danych znamionowych.

5. Obliczyć impedancję zastępczą szeregowego połączenia elementów RLC na podstawie danych znamionowych.

6. Sprawdzić II prawo Kirchhoffa na podstawie pomiarów ( dla jednego punktu z tab 5.1).

2.2. Równoległe połączenie elementów RLC

2.2.1. Schemat połączeń

2.2.2. Przebieg pomiarów

Zestawić układ pomiarowy pokazany na schemacie w pkt. 2.2.1. Dla różnych wartości napięcia U (U≤150 V) odczytać wskazania wszystkich mierników. Wyniki pomiarów zestawić w tabeli 5.4

2.2.3. Wyniki pomiarów

Lp.	Z pomiarów					Z obliczeń
							-
-	V	mA	mA	mA	mA	mA	mA
1	40	0,16	0,14	0,2	0,15
2	60	0,27	0,22	0,26	0,19
3	80	0,37	0,31	0,36	0,26
4	100	0,47	0,38	0,45	0,33
5	130	0,61	0,50	0,59	0,45

Tabela 5.4

2.2.4. Zestawienie wyników obliczeń

a) Na podstawie pomiarów dokonać obliczeń, korzystając z odpowiednich zależności, a wyniki zamieścić w tabeli

Tabela 5.5

Lp.	IL-IC [A]	I [A]
1	0,03	0,1
2	0,05	0,2
3	0,08	0,3
4	0,1	0,4
5	0,13	0,5
6	0,15	0,6
7	0,19	0,76

b) Narysować wykres wskazowy napięć i prądów.

c) Obliczyć na podstawie pomiarów parametry elementów: G, B_L, B_C oraz kąt przesunięcia fazowego, wyniki zamieścić w tabeli 5.6.

Tabela 5.6

Lp.	G [S]	BL [S]	BC [S]	Y [S]	ɸ [ ̊]
1	0,0035	0,0045	0,003	0,0035-0,0015j	-23,1986
2	0,00375	0,0045	0,00325	0,00375-0,00125j	-18,4349
3	0,0038333	0,0045	0,0031667	0,0038333-0,00133j	-19.1347
4	0,003875	0,0045	0,00325	0,003875-0,00125j	-17,8787
5	0,0039	0,0046	0,0033	0,0039-0,0013j	-18,4349
6	0,0039167	0,0045	0,00325	0,0039167-0,00125j	-17,7003
7	0,0039333	0,0045333	0,0032667	0,0039333-0,00127j	-17,8944
8	0,0035	0,0045	0,003	0,0035-0,0015j	-23.1986

d) Obliczyć G, B_L, B_C oraz kąt przesunięcia fazowego na podstawie danych znamionowych.

e) Obliczyć admitancję i impedancję zastępczą równoległego połączenia elementów RLC na podstawie danych znamionowych.

7. Sprawdzić I prawo Kirchhoffa ( dla jednego punktu z tab 5.4).

2.3. Mieszane połączenie elementów RLC

2.3.1. schemat połączeń

2.3.2 Przebieg pomiarów

Zestawić układ pomiarowy pokazany na schemacie w pkt. 2.3.1 dla różnych wartości napięcia U odczytać wskazania wszystkich mierników (I≤ 0,7 A).

Wyniki pomiarów zestawić w tabeli 5.7.

2.3.3. Wyniki pomiarów

Tabela 5.7.

Lp.	Z pomiarów						Z obliczeń
-	V	V	V	mA	mA	mA	mA	V
1	40	0,19	42	0,15	0,12	37
2	60	0,26	99	0,21	0,17	52
3	80	0,36	82	0,29	0,24	72
4	100	0,455	103	0,36	0,295	92
5	130	0,6	134	0,47	0,39	120

2.3.4 Zestawienie wyników obliczeń

1. Obliczyć impedancję na podstawie pomierzonych wielkości prądu i napięcia.

2. Na podstawie pomiarów wartości skutecznych U_L, U_RC, I_R, I_C dokonać obliczeń wartości skutecznej napięcia zasilającego U i prądu pobieranego I za źródła oraz impedancję Z, korzystając z odpowiednich zależności, a wyniki zamieścić w tabeli 5.8.

Tabela 5.8

Lp.	I [A]	U [V]	Z [Ω]
1	0,1	20	200
2	0,2	40	200
3	0,29	60	206,89655
4	0,38	80	210,52632
5	0,48	100	208,33333
6	0,58	120	206,89655

3. Narysować wykres wskazowy napięć i prądów.

4. Na podstawie pomiarów wyliczyć parametry obwodu zastępczego, a wyniki zamieścić w tabeli 5.9.

Tabela 5.9

Lp.	BC [S]	G [S]	ZRC [Ω]	ɸRC [ ̊ ]	XL [Ω]	Z [Ω]	ɸ [ ̊]
1	-0,003	0,003	166,666+166,666i	45,000	0,005	166,671+166,666i	44,999
2	-0,003	0,0035	164,706+141,176i	40,601	0,0047619	164,7107619+141,176i	40,600
3	-0,003	0,0035	164,706+141,176i	40,601	0,0046774	164,7106774+141,176i	40,600
4	-0,002875	0,0035	170,602+140,137i	39,401	0,0045238	170,6065238+140,137i	39,400
5	-0,0029	0,00355	168,947+138,013i	39,245	0,0046154	168,9516154+138,013i	39,245
6	-0,002917	0,0035833	165,381+137,122i	39,663	0,0046032	165,3856032+137,122i	39,662

5. Obliczyć impedancję zastępczą układu przy połączeniu mieszanym na podstawie danych znamionowych.

3. Parametry i dane znamionowe zastosowanych urządzeń i mierników

---