43, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwiczenie nr43


NAZWISKO: Birunt

IMIĘ: Wojciech

KIERUNEK: Fiz z Inf

ROK STUDIÓW: II

GRUPA LABORATORYJNA: XI

WYŻSZA SZKOŁA PEDAGOGICZNA W RZESZOWIE

I PRACOWNIA FIZYCZNA

WYKONANO

ODDANO

DATA

29.V.2001r.

PODPIS

DATA

5.V.2001r.

PODPIS

Ćwiczenie

Nr:

43

Temat:

Badanie układów mostkowych zasilanych napięciem zmiennym.

  1. Część teoretyczna.

Prądem zmiennym nazywamy prąd o zmieniającym się w czasie natężeniu. W przypadku, gdy średnia w czasie wartość natężenia prądu jest równa zeru, prąd nazywamy przemiennym.

W praktyce najczęściej stosujemy prąd o natężeniu i napięciu zmieniającym się sinusoidalnie:

Jc=Josin(ωt + ϕ1)

Uc=Uosin(ωt + ϕ2)

Jc, Uc - natężenie, napięcie chwilowe

ω=2πγ=0x01 graphic
γ=0x01 graphic
- częstość

ωt - argument

ϕ - faza początkowa

Praca wykonana przez prąd przemienny

dW= RJo2sin2ωtdt

sin2ωt=0x01 graphic
t)

WT=RJo20x01 graphic
t

WT=R0x01 graphic

Zmiany natężenia prądu przemiennego a) i zm. Kwadratu natężenia i mocy

0x08 graphic

Wielkość J=0x01 graphic
0x01 graphic
0,707J0 nazywamy natężeniem skutecznym -prądu przemiennego wynosi 220V.

Wielkość U=0x01 graphic
nazywamy napięciem skutecznym -prądu przemiennego wynosi 312V.

Wielkość Ohma i prawa Kirchhoffa stosują się do obwodów prądu przemiennego.

Mamy szeregowo połączony opornik cewkę i kondensator. 2 prawo Kirchhoffa przyjmuje postać:

Uc-E=RJc+Uc

Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej :

0x01 graphic

E= - L0x01 graphic
Uc=0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

Czyli :

Uc=RJc+L0x01 graphic
Jc+0x01 graphic

Podstawiając 0x01 graphic
=expi(ωt + 0x01 graphic
)=0x01 graphic
0x01 graphic
ωt)exp(ie0x01 graphic
)

I wykonując różniczkowania otrzymamy :

0x01 graphic
U0x01 graphic
=U0x01 graphic
expi(ωt + ϕ0x01 graphic
)=U0x01 graphic
exp(iωt)exp(iϕ0x01 graphic
)

0x01 graphic
=R0x01 graphic
+ iωL0x01 graphic
+ 0x01 graphic
0x01 graphic

upraszczając przez exp(iωt)

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

zatem

0x01 graphic

Jest to prawo Ohma .

Podstawiając 0x01 graphic
i 0x01 graphic
otrzymamy :

0x01 graphic
=0x01 graphic
ϕ0x01 graphic
0x01 graphic
)

0x01 graphic
expiψ

Zgodnie z teorią liczb zespolonych możemy napisać :

Z0x01 graphic
=0x01 graphic
=0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

a argument :

tgψ=0x01 graphic
(ωL-0x01 graphic
)

Indukcyjność własna i pojemność w obwodzie prądu przemiennego .

Jeśli w obwodzie prądu znajduje się tylko opór R i indukcyjność własna L to do wartości chwilowych napięcia U i natężenia stosuje się prawo Ohma w postaci wzoru :

U=R0x01 graphic
-E0x01 graphic

E0x01 graphic
-siła elektromotoryczna indukcji własnej .

0x08 graphic

Obwód prądu przemiennego:

Przypuśćmy , że w którymś miejscu przerywamy obwód i włączamy kondensator .

Prąd przemienny płynie w dalszym ciągu , ale w obwodzie pojawia się siła przeciw elektromotoryczna E0x01 graphic
.Napięcie U należy pomniejszyć o E0x01 graphic
.

U - E0x01 graphic
=R0x01 graphic
- E0x01 graphic

Załóżmy ,że prąd jest sinusoidalny o natężeniu szczytowym i0x01 graphic
:
i = i0x01 graphic
sinωt

Napięcie chwilowe U na końcach zacisków obwodu jest :

U=R0x01 graphic
- E0x01 graphic
+ E0x01 graphic
= Ri0x01 graphic
sinωt + ωLi0x01 graphic
cosωt - 0x01 graphic
cosωt = Ri0x01 graphic
(sinωt +0x01 graphic
ωt)

tgϕ = 0x01 graphic

U=Zi0x01 graphic
sin(ωt+ϕ)

Gdzie :

0x01 graphic
Z=0x01 graphic
- zawada całego obwodu .

Dla wartości skutecznych :

U0x01 graphic
= Zi0x01 graphic

Wyniki powyższych rachunków dadzą się streścić w słowach .

Jeśli w obwodzie zawierającym opór ,indukcyjność własną i pojemność - płynie prąd sinusoidalny:

i = i0x01 graphic
sinωt

Na krańcowych zaciskach tego obwodu panuje napięcie również sinusoidalne:

U=Zi0x01 graphic
sin(ωt+ϕ)

Lecz wyprzedzające w fazie prąd o kątϕ ,którego tangens jest :

tgϕ=0x01 graphic
0x01 graphic

amplituda napięcie U0x01 graphic
=Zi0x01 graphic
jest iloczynem amplitudy natężenia prądu i0x01 graphic

i zawady obwodu Z wyrażonej wzorem :

Z=0x01 graphic

ωL - opór indukcyjny ,

0x01 graphic
- opór pojemnościowy,

ωL-0x01 graphic
-opór biernego (reaktancji) ozn. X

X=ωL-0x01 graphic

Zawadę oblicza się jako przeciwprostokątną trójkąta o bokach R ,X:

Z=0x01 graphic

Zawada - opór pozorny - impedencją danej cewki - opór cewki dla prądu przemiennego tzn. stosunek 0x01 graphic
lub 0x01 graphic
, zależy od :

- indukcji własnej ,

- częstotliwości f prądu .

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
50B, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwiczenie nr50b
Ćwiczenie nr 35, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwicz
Siatka dyfrakcyjna, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćw
F-71, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwiczenie nr71
Kopia 46, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, 46
Lorentza-Lorenza2, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwi
Badanie widma par rtęci za pomocą spektroskopu, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka labor
92-fotokomórka, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Gotowe
Ćwiczenie nr 44, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwicz
Ćwiczenie nr 50a, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwic
Ćwiczenie nr 9, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwicze
LAWA-2, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwiczenie nr72
Ćwiczenie nr 33a, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwi
Pierścienie Newtona1-teoria, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labola
Goniometr - przebieg ćwiczenia, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Lab
67-siatka dyfrakcyjna3, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria
Cwiczenie nr 83, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labolatoria, Ćwicz

więcej podobnych podstron