POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki Temat: Badanie obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego zawierających elementy RLC - charakterystyki częstotliwościowe, rezonans
Rok akademicki: II Wydział Fizyki Technicznej Studia dzienne magisterskie Nr grupy: 2	Wykonawcy:	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				22.05.2007	05.06.2007
				Ocena:

1. Wiadomości teoretyczne

Rezonans występujący w obwodzie o połączeniu szeregowym elementów R,L,C charakteryzujący się równością reaktancji indukcyjnej i reaktancji pojemnościowej nazywamy rezonansem napięć lub rezonansem szeregowym.

Rezonansem napięć nazywamy taki stan obwodu szeregowego RLC w, którym impedancja obwodu ma charakter wyłącznie czynny. Zachodzi to wówczas, gdy :

X_L=X_C

Dobroć dla obwodu szeregowego RLC będącego w warunkach rezonansu napięć wynosi:

W stanie rezonansu napięć na rezystancji jest równe napięciu przyłożonemu tzn. U_R=U. Wobec tego z powyższych zależności wynika, że dobroć obwodu Q wskazuje, ile razy napięcie na indukcyjności jest większe od napięcia na zaciskach obwodu, napięcia zasilającego.

Szerokość pasma przepuszczania obwodu rezonansowego- przedział pulsacji w otoczeniu pulsacji rezonansowej
_r , w którego końcach wartość skuteczna I prądu w obwodzie zmniejsza się do
. Za kryterium wystąpienia rezonansu przyjęto zgodność faz napięcia zasilającego i prądu. Jest to tzw. rezonans fazowy. Występująca równocześnie z nim wartość ekstremalna prądu, a więc tzw. rezonans amplitudowy mam miejsce tylko w przypadkach idealnych. W układzie rzeczywistym rezonans fazowy nie występuje równocześnie z rezonansem amplitudowym, toteż znaczenie praktyczne omówionego obwodu zależy w dużym stopniu od tego, czy można go uważać za układ zastępczy obwodu rzeczywistego.

2. Przebieg pomiarów

 

Wyniki pomiarów:

L = 45,5 mH

C = 2 nF

R = 1 kΩ

Maksymalne wartości napięcia:

U_{R max} = 2,37 V

U_{L max} = 7,56 V

U_{C max} = 7,39 V

Warunek wystąpienia rezonansu w szeregowym układzie RLC:

U_L + U_C = 0

W badanym obwodzie rezonans zachodzi dla

f = 10150 Hz

Dobroć układu:

Charakterystyki częstotliwościowe:

3. Wnioski i uwagi końcowe.

Warunkiem rezonansu jest równość napięcia U_L i U_C. W przypadku badanego układu warunek ten zachodzi gdy częstotliwość jest równa

f = 10150 Hz

W celu zwiększenia dokładności odczytu, została zagęszczona liczba pomiarów w obszarze oczekiwanej wartości częstotliwości rezonansowej.

---