POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

WYDZIAŁ

ELEKTRYCZNY

Ćwiczenie nr 6

Temat: Badanie obwodów zawierających

elementy R,L,C.

WYKONALI:

II rok grupa

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zbadanie rzeczywistych obwodów zawierających elementy rezystancyjne indukcyjne i pojemnościowe w połączeniu szeregowym równoległym i mieszanym.

II. Schematy połączeń.

1) Badanie elementów R,L,C.

2. Układ szeregowy R,L,C.

3. Układ równoległy RLC

4. Układ szeregowo-równoległy RLC

III. Tabele pomiarowe.

1)

Element

U

I

P

Z

R

X

L

C

cos



Q

S

Uwagi

V

A

W







mH

F

-

VAr

VA

Opornik

40 80 100

0.46 0.95 1.2

18.3 75 118

86.9 84.2 83.3

86.0 82.5 81.6

12.4 16.3 16.7

0.04 0.05 0.05

0 0 0

0.99 0.98 0.98

8.1 11.4 11.4

2.0 12.2 21.8

18.4 76.0 120

Cewka	40 80 100	0.45 0.91 1.14	2.5 11.0 16	88.8 87.9 87.7	11.5 13.1 10.5	88.0 86.9 87.0	0.28 0.27 0.27	0 0 0	0.13 0.15 0.12	82.5 81.3 83.1	17.8 71.9 129.0	18.0 72.8 130
Kondensa-tor	40 80 100	0.09 0.18 0.23	0.1 0.25 1.0	444 444 434	0 0 0	444 444 434	0 0 0	7.17 7.17 7.3	0 0 0	-90 -90 -90	2.8 14.4 23..0	2.8 14.4 23.0

2)Układ szeregowy

	U	I	P	Z	R	X	cos		Q	S	Uwagi
	V	A	W				-		VAr	VA
Obwód szeregowy	40 80 100	0.08 0.21 0.28	1.25 5 8	500 380 357	195 110 99.9	499 363 342	0.39 0.29 0.28	67.0 73.1 73.7	2.94 16.0 26.8	3.2 16.8 28.0

3)Układ równoległy

	U	I	P	Z	R	X	cos		Q	S	Uwagi
	V	A	W				-		VAr	VA
Obwód równoległy	40 80 100	1.24 1.28 1.6	20.5 84.3 130	32.2 62.5 62.5	13.2 51.25 50.62	29.3 35.8 37.2	0.41 0.82 0.81	65.7 34.9 35.9	45.1 58.1 93.2	49.6 102.4 160

4)Układ szeregowo - równoległy (cewka włączona jest szeregowo a kondensator i rezystor równolegle.

	U	I	P	Z	R	X	cos		Q	S	Uwagi
	V	A	W				-		VAr	VA
Obwód szeregowy- równoległy	40 80 100	0.32 0.68 0.86	10.5 42.5 67.0	125 117.6 116.2	102.5 91.7 89.4	71.5 73.6 74.2	0.82 0.78 0.77	34.9 38.7 39.6	7.32 33.9 53.9	12.8 54.4 86.0

IV. Obliczenia.

1) Dla rezystora

S = UI = 2.0 VA

Q = = 2.0 VAr

Z = = 86.9 

cos = = 0.99

 = arccos(0.99) = 8.1

R = Zcos = 86.0 

X = = 12.4 

L = = 0.04 H

2) Dla cewki

S = UI = 18.0 VA

Q = = 17.8 Var

cos = = 0.13

 = arccos(0.13) = 82.5

Z = = 88.8 

R = Zcos = 11.5 

X = = 88.0 

L = = 0.28 H

3) Dla kondensatora

S = UI = 2.8 VA

Q = S =2.8 Var

cos = = 0

 = -90

Z = = 444.0

X = Z = 444.0

C = = 7.17μF

5. Uwagi i wnioski

Podczas wykonywania tego ćwiczenia zapoznaliśmy się z wielkościami

elektrycznymi jakie występują podczas przepływu prądu przemiennego przez elementy R,L,C.

Jak wynika z pomiarów i obliczeń badane przez nas elementy nie są elementami idealnymi. Badany rezystor oprócz rezystancji posiada również indukcyjność co jest spowodowane tym że jest on wykonany w postaci cewki z drutu oporowego. Badana cewka również oprócz indukcyjności własnej posiada rezystancję. Cewkę rzeczywistą możemy zastąpić schematem szeregowo połączonych idealnej rezystancji i indukcyjności. Kondensator idealny zastępujemy układem rezystancji i pojemności połączonych w szereg. Nie udało się tego zauważyć ze względu na zbyt duży zakres użytego watomierza. Przy połączeniu szeregowym RLC wskaz prądu jest przesunięty względem napięcia o kąt , co spowodowane jest tym, że prąd płynący przez kondensator wyprzedza w fazie napięcie o kąt 90, a napięcie na cewce wyprzedza prąd o kąt 90. Częstotliwość zmian prądu przy której układ jest w stanie rezonansu wynosi 2896 Hz.