TEMAT: POMIARY W OBWODACH PRĄDU PRZEMIENNEGO. |
Grupa F/25 B: |
|
SCHEMATY I OPISY UKŁADÓW POMIAROWYCH:
1. Pomiar napięcia, prądu i mocy czynnej dla obciążenia różnego typu.
a) Schematy pomiarowe.
Obwód R: Obwód RL:
Obwód RC: Obwód RLC:
b) Tabela z wynikami pomiarów.
Rodzaj odbiornika |
Natężenie I[A] |
Napięcie U[V] |
Moc czynna P[W] |
Z [Ω] |
cosφ |
R [Ω] |
X [Ω] |
R |
0,55 |
100 |
55 |
181,82 |
1 |
181,82 |
0 |
R, L |
0,25 |
100 |
15 |
400 |
0,6 |
240 |
320 |
, C |
0,37 |
100 |
25 |
270,27 |
0,68 |
182,62 |
199,24 |
R, L, C |
0,38 |
100 |
34 |
263,16 |
0,89 |
235,46 |
117,52 |
c) Obliczenia.
Obwód R:
Obwód RL:
Obwód RC:
Obwód RLC:
d) Wnioski.
Pomiar rezystancji za pomocą mierników elektromagnetycznych takich jak amperomierz i woltomierz nazywa się metodą techniczną.
W zależności od rodzaju odbiornika, różne są kąty przesunięcia fazowego φ, a przesunięcie fazowe φ jest w każdym przypadku niezerowe. Należy zauważyć, że w zależności od typu odbiornika, dla stałego U (napięcie), różne są odczyty dla I (natężenie) i P (moc).
Powyższe schematy służą do pomiaru małych impedancji odbiornika.
Bardzo ważnym elementem podczas pomiarów jest dobór odpowiedniej metody pomiarowej, która ma duży wpływ na osiągane wyniki.
2. Pomiar wartości średniej i skutecznej.
a) Wykres.
b) Obliczenia.
Z pomiarów:
Ze wzoru:
c) Wnioski.
Wartość skuteczna (USK, URMS) jest statystyczną miarą sygnału okresowo zmiennego (najczęściej dotyczy wielkości elektrycznych prądu i napięcia). Wartość skuteczna prądu przemiennego jest taką wartością prądu stałego, która w ciągu czasu równego okresowi prądu przemiennego spowoduje ten sam efekt cieplny, co dany sygnał prądu przemiennego.
Wartość maksymalna dla przebiegów okresowych zmiennych okresowo jest wartością najwyższą dla jednego okresu.
W przeprowadzonym pomiarze otrzymaliśmy wartość max 140V, natomiast ta sama wartość obliczona teoretycznie wynosi V.
Uśr< U< Umax
3. Rezonans napięć i prądów.
a) Obliczenia.
Częstotliwość rezonansu:
b) Wnioski.
W powyższym ćwiczeniu badaliśmy zjawisko rezonansu w obwodzie szeregowym (dla rezonansu napięć) RLC i równoległym (dla rezonansu prądów) RLC. Rezonans to zjawisko fizyczne zachodzące dla drgań wymuszonych, objawiające się pochłanianiem energii poprzez wykonywanie drgań o dużej amplitudzie przez
Zależność między częstotliwością drgań, a natężeniem prądu w układzie przedstawiają wykresy:
Wykres rezonansu napięć:
Wykres rezonansu prądów: