POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki |
|||
Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej Ćwiczenie nr 1 Temat: Elementy RLC w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego.
|
|||
Rok akad. 2001/02 Wydział elektryczny A i R Grupa A-2 |
|
Data |
|
|
|
Wykonania ćwiczenia |
Oddania sprawozdania |
|
|
11-10-2001
|
25-10-2001 |
|
|
Ocena: |
|
Uwagi:
|
1.Wiadomości podstawowe
Celem ćwiczenia jest doświadczalne potwierdzenie słuszności praw Kirchhoffa
dla prądu sinusoidalnie zmiennego. Wyrażenia dla prawa Kirchhoffa dla prądu sinusoidalnie zmiennego w postaci zespolonej mają postać:
Gdzie
,
są wartościami skutecznymi w postaci zespolonej. Bardzo często prawa Kirchhoffa przedstawiane są w postaci wykresu wektorowego.
2. Przebieg ćwiczenia
2.1Szeregowe połączenie elementów RLC
2.1.1. Schemat połączeń.
R=250
, L=0,7H ,C=10
F, z=268,5Ω, ϕ=-21,4°
2.1.2. Tabela wyników.
Lp. |
Z pomiarów |
Z obliczeń |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
- |
mA |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
Ω |
1 |
100 |
30,8 |
25,9 |
22,3 |
31,5 |
-9,5 |
27,58 |
275,81 |
2 |
200 |
60,8 |
51,9 |
45 |
63 |
-18 |
54,93 |
274,65 |
3 |
300 |
90,5 |
77,5 |
66,7 |
94,4 |
-27,7 |
82,30 |
274,33 |
4 |
400 |
121 |
104 |
87,5 |
125,7 |
-38,2 |
110,79 |
276,97 |
5 |
500 |
151 |
129 |
108 |
157 |
-49 |
137,99 |
275,98 |
2.2Równoległe połączenie elementów RLC
2.2.1. Schemat połączeń
R=250
, L=0,7H ,C=10
F, z=235,97 Ω, ϕ=20°
2.2.2. Tabela wyników.
Lp. |
Z pomiarów |
Z obliczeń |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
- |
V |
mA |
mA |
mA |
mA |
mA |
mA |
Ω |
1 |
10,5 |
50 |
55 |
49 |
30 |
19 |
58,18 |
180,47 |
2 |
21,5 |
100 |
112 |
101 |
63,5 |
37,5 |
118,11 |
182,03 |
3 |
43,5 |
200 |
233 |
200 |
130 |
70 |
243,28 |
178,82 |
4 |
65 |
300 |
355 |
300 |
197 |
103 |
369,64 |
175,84 |
5 |
86 |
400 |
478 |
400 |
264 |
136 |
496,96 |
173,05 |
2.3. Mieszane połączenie elementów RLC.
2.3.1. Schemat połączeń
R=250
, L=0,7H ,C=10
F, z=183,38 Ω, ϕ=32,45°
2.3.2. Tabela wyników.
Lp. |
Z pomiarów |
Z obliczeń |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
V |
V |
V |
mA |
mA |
mA |
mA |
V |
|
1 |
100 |
109 |
102 |
510 |
393 |
329 |
504 |
92,45 |
183,43 |
2 |
78 |
87 |
81 |
403 |
309 |
260 |
402 |
73,67 |
183,25 |
3 |
60,7 |
66 |
61 |
302 |
233 |
198 |
304 |
55,72 |
183,28 |
4 |
41,6 |
45 |
41 |
202 |
156 |
130 |
206 |
37,77 |
183,34 |
5 |
21 |
22 |
20,9 |
101 |
77 |
64 |
102 |
18,78 |
184,11 |
3. Wnioski.
W połączeniu szeregowym doświadczalnie sprawdzaliśmy słuszność II prawa Kirchhoffa mówiące , że suma spadków napięć w oczku po drodze zamkniętej wynosi zero. Porównaliśmy wyniki obliczeń, dokonanych na podstawie tego prawa, z rzeczywiście dokonanymi pomiarami. Zauważyliśmy pewną nieścisłość,
wyniki obliczonego napięcia zasilania (wynik sumowania spadków napięć na poszczególnych elementach obwodu), był zawsze mniejszy o pewną niewielką wartość od wartości zmierzonej na zasilaczu (dokładne wyniki zawarte są w tabeli). Jednak różnica pomiędzy wartością zmierzoną a obliczoną nigdy nie przekroczyła 10 % wartości napięcia zasilania.
Uwzględniając niestabilność zasilania (wskazania przyrządów zmieniały się w czasie), niedokładność połączeń i przyrządów pomiarowych można stwierdzić, że nasze pomiary potwierdzają słuszność II prawa Kirchhoffa.
4. Parametry i dane znamionowe stosowanych urządzeń.
Dokładność przyrządów pomiarowych odpowiednio:
woltomierz ± V
amperomierz ±