POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
||
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI |
wicz. nr 6 |
|
TEMAT: OBWODY Z ELEMENTAMI RLC |
DATA: 1998.04.06 |
|
WYKONA: BUCHOSKI JANUSZ CIECHOMSKI KRZYSZTOF |
ED 2.5
|
OCENA: |
Celem wiczenia jest wyznaczenie :
kta fazowego impedancji na podstawie obrazu otrzymanego na ekranie oscyloskopu
parametrów impedancji zastpczej
Spis przyrzdów:
A kl. 0.5 nr 3051189/72 zakr. 1A
A kl. 0.5 nr 1304100,76 zakr. 0.6A
A kl. 0.5 nr 3051077 zakr. 1A
A kl. 0.5 nr 312665 zakr. 1A
W kl. 0.5 nr 3804110/75 zakr. 100,200 W
V kl. 0.5 nr 2212322/74 zakr. 150,300 V
a) Wyznaczanie parametrów impedancji zastpczej:
Pomiary |
Obliczenia |
|||||||||||||||||
Lp. |
U |
I |
|
cos |
Z |
R |
X |
Z |
|
|||||||||
1 |
225 |
1 |
68,09 |
0,373 |
225 |
83,925 |
209,91 |
|
|
|||||||||
2 |
159 |
0,7 |
67,85 |
0,377 |
227,14 |
85,63 |
210,37 |
Z1 |
||||||||||
3 |
91 |
0,4 |
67,41 |
0,384 |
227,5 |
87,36 |
210,04 |
|
||||||||||
|
rednie |
67,79 |
0,272 |
226,54 |
85,63 |
210,1 |
|
|||||||||||
1 |
178 |
1 |
74,21 |
0,218 |
178 |
48,41 |
171,28 |
Z2 |
||||||||||
2 |
125 |
0,7 |
77,4 |
0,285 |
178,5 |
38,91 |
174,2 |
|
||||||||||
3 |
70 |
0,4 |
73,44 |
0,258 |
175 |
49,85 |
167,74 |
|
||||||||||
|
rednie |
75,04 |
0,258 |
177,16 |
45,72 |
171,07 |
|
|||||||||||
1 |
117,5 |
1 |
43,02 |
0,731 |
117,5 |
85,89 |
80,16 |
Z3 |
||||||||||
2 |
81 |
0,7 |
42,26 |
0,74 |
115,71 |
85,62 |
77,81 |
|
||||||||||
3 |
47 |
0,4 |
41,92 |
0,744 |
117,5 |
87,42 |
78,5 |
|
||||||||||
|
rednie |
42,43 |
0,738 |
|
78,82 |
78,82 |
|
Cosinus kta wyznaczamy na podstawie pomiaru mocy ze wzoru P=UIcos.
=arc cos
R=Zcos X=Zsin
W punktach b, c i d elementy rezystancyjne i pojemnociowe traktujemy jako idealne, jako odbiornika indukcyjnego uywamy cewk o kcie fazowym zmierzonym w punkcie a.
Wykres wskazowy i trójkt impedancji dla z1:
Wykres wskazowy i trójkt impedancji dla z2:
Wykres wskazowy i trójkt impedancji dla z3:
b) Szeregowe poczenie elementów RLC:
Lp. |
Pomiary |
|||||||
|
U |
I |
U1 |
U2 |
U3 |
U4 |
|
|
|
V |
A |
V |
V |
V |
V |
° |
|
1 |
210 |
0,7 |
112 |
162 |
120 |
32 |
60,26 |
|
2 |
144 |
0,5 |
77 |
105 |
82 |
22 |
16,66 |
|
3 |
86 |
0,3 |
46 |
64 |
48 |
13 |
21,56 |
|
r |
32,82 |
Lp. |
Obliczenia |
|||||||||||
|
Z |
Z1 |
1 |
Z2 |
2 |
R2 |
X2 |
Z3 |
3 |
Z4 |
4 |
ZOBL |
|
|
|
° |
|
° |
|
|
|
° |
|
° |
|
1 |
300 |
160 |
0 |
231,4 |
67,79 |
81,46 |
214 |
171,1 |
90 |
45,3 |
0 |
463 |
2 |
288 |
154 |
0 |
210 |
67,79 |
79,38 |
194,2 |
164 |
90 |
44 |
0 |
|
3 |
286,6 |
153,3 |
0 |
213,3 |
67,79 |
80,02 |
197,3 |
160 |
90 |
43,3 |
0 |
|
r. |
291,5 |
155,7 |
0 |
218,2 |
67,79 |
82,28 |
201,8 |
165,1 |
90 |
44,3 |
0 |
|
Z1=R1 Z3=X3 Z4=R4
ZK=UK/I RK=ZKcosK XK=ZKsinK
Wykres wskazowy i trójkt impedancji :
Jak wida na powyszym rysunku II prawo Kirchhoffa (suma wartoci zespolonych napi wystpujcych w oczku, zarówno ródowych, jak i odbiornikowych wszystkich gazi , jest równa zeru) dla przeprowadzonego dowiadczenia jest suszne.
c) Równolege poczenie elementów RLC:
Lp. |
Pomiary |
|||||||
|
U |
I |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
|
|
|
V |
A |
A |
A |
A |
A |
° |
|
1 |
210 |
0,7 |
112 |
162 |
120 |
32 |
60,26 |
|
2 |
144 |
0,5 |
77 |
105 |
82 |
22 |
16,66 |
|
3 |
86 |
0,3 |
46 |
64 |
48 |
13 |
21,56 |
|
r |
32,82 |
Lp. |
Obliczenia |
|||||||||||
|
Y |
Y1=G1 |
1 |
Y2=B2 |
2 |
G2 |
B2 |
Y3 |
3 |
Y4=B4 |
4 |
YOBL |
|
mS |
mS |
° |
mS |
° |
MS |
mS |
mS |
° |
mS |
° |
mS |
1 |
0,009 |
0,0062 |
0 |
0,004 |
0 |
0,004 |
0,005 |
0,0058 |
67,79 |
0,003 |
90 |
0,075 |
2 |
0,008 |
0,003 |
0 |
0,004 |
0 |
0,004 |
0,005 |
0,0057 |
67,79 |
0,003 |
90 |
|
3 |
0,009 |
0,003 |
0 |
0,004 |
0 |
0,004 |
0,005 |
0,0056 |
67,79 |
0,003 |
90 |
|
r. |
0,009 |
0,003 |
0 |
0,004 |
0 |
0,004 |
0,005 |
0,0057 |
67,79 |
0,003 |
90 |
|
RK=ZKcosk XK=ZKsink
Wykres wskazowy i trójkt przewodnoci:
I prawo Kirchhoffa (suma skutecznych wartoci zespolonych w wle jest równa zeru) dla przeprowadzonego dowiadczenia jest suszne, co wida na powyszym rysunku.
d) Mieszane poczenie elementów RLC:
Lp. |
Pomiary |
|||||||
|
U |
U1 |
U1 |
I1 |
I2 |
I3 |
|
|
|
V |
V |
V |
A |
A |
A |
° |
|
1 |
217 |
227 |
113 |
1 |
0,71 |
0,66 |
38,42 |
|
2 |
157 |
182 |
80 |
0,7 |
0,515 |
0,485 |
35,92 |
|
3 |
86 |
88 |
44 |
0,4 |
0,275 |
0,26 |
40,9 |
|
r |
38,41 |
Lp. |
Obliczenia |
|
|||||||||||
|
Z |
Z1 |
1 |
R1 |
X1 |
R2 |
2 |
Z3 |
3 |
ZOBL |
|
|
|
|
|
|
° |
|
° |
|
|
|
° |
|
|
|
|
1 |
217 |
227 |
67,79 |
85,8 |
209,9 |
159,1 |
0 |
171,2 |
0 |
226,2 |
|
|
|
2 |
224,2 |
231,4 |
67,79 |
87,4 |
214 |
155,3 |
0 |
164,9 |
0 |
|
|
|
|
3 |
215 |
220 |
67,79 |
83,1 |
203,5 |
160 |
0 |
169,2 |
0 |
|
|
|
|
r. |
218,7 |
226,1 |
67,79 |
85,4 |
209,1 |
158,1 |
0 |
168,2 |
|
|
|
|
Schemat ukadu do wyznaczania kta fazowego impedancji:
Wykres wskazowy prdów i napi:
Schemat do wyznaczania kta fazowego impedancji:
Wyznaczanie kta fazowego impedancji:
Wyznaczanie kta przesunicia fazowego pomidzy prdem i napiciem:
|
|||
|
|
||
|
|||
l |
WNIOSKI:
Wykonane pomiary dowodz w przyblieniu prawa Kirchhoffa, gdy s one obarczone bdem odczytu ze wzgldu na mae wychylenia mierników.