LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego
TEMAT: Badanie szeregowego obwodu rezonansowego	PROWADZĄCY: mgr inż. J. Wojciechowski	DATA: 20.03.1997
WYKONALI: Michalczewski Edward Niezgoda Piotr Zynek Krzysztof	OCENA:	GRUPA 22B

Celem ćwiczenia było przebadanie obwodu szeregowego RLC i doprowadzenie go do stanu rezonansu.

Wykonaliśmy pomiary dla układu przedstawionego poniżej:

C=2μF; L=0,2 H; R=100 Ω; f01=252 Hz
Pomiary				Obliczenia
f	UL	UC	UR	I	XL	XC	f/f0	I/I0
[Hz]	[V]	[V]	[V]	[mA]	[Ω]	[Ω]
10	9.83 m	1.00	12 m	0.12	12.6	7957.8	0.040	0.025
22	26.21 m	1.02	29.1 m	0.29	27.6	3617.2	0.087	0.061
49	69.7 m	1.05	64.8 m	0.65	61.6	1624.0	0.194	0.136
101	0.231	1.167	0.153	1.53	126.9	787.9	0.401	0.322
147	0.604	1.385	0.270	2.70	184.7	541.3	0.583	0.568
200	1.146	1.620	0.433	4.33	251.3	397.9	0.794	0.912
218	1.344	1.603	0.463	4.63	273.9	365.0	0.865	0.975
230	1.457	1.562	0.475	4.75	289.0	346.0	0.913	1.000
240	1.512	1.505	0.474	4.74	301.6	331.6	0.952	0.998
253	1.559	1.407	0.466	4.66	317.9	314.5	1.004	0.981
271	1.590	1.272	0.447	4.47	340.5	293.6	1.075	0.941
268	1.587	1.151	0.426	4.26	336.8	296.9	1.063	0.897
324	1.534	0.892	0.370	3.70	407.2	245.6	1.286	0.779
403	1.376	0.536	0.275	2.75	506.4	197.5	1.599	0.579
587	1.135	0.221	0.164	1.64	737.6	135.6	2.329	0.345
815	1.120	0.107	110 m	1.10	1024.2	97.6	3.234	0.232
1064	1.113	60.9 m	82.1 m	0.82	1337.1	74.8	4.222	0.173
1930	1.078	18.1 m	43.9 m	0.44	2425.3	41.2	7.659	0.092
5000	1.057	2.6 m	15.9 m	0.16	6283.2	15.9	19.841	0.033
10040	1.053	0.7 m	6.5 m	0.07	12616.6	7.9	39.841	0.014
C=2μF; L=0,1 H; R=100 Ω; f02=356 Hz
Pomiary				Obliczenia
f	UL	UC	UR	I	XL	XC	f/f0	I/I0
[Hz]	[V]	[V]	[V]	[mA]	[Ω]	[Ω]
11	7.38 m	1.000	14 m	0.14	6.9	7234.3	0.031	0.025
24	17.62 m	1.017	30.27 m	0.30	15.1	3315.7	0.067	0.054
51	44.9 m	1.030	67	0.67	32.0	1560.3	0.143	0.119
101	0.119	1.090	0.144	1.44	63.5	787.9	0.284	0.255
196	0.524	1.290	0.343	3.43	123.2	406.0	0.551	0.607
241	0.855	1.392	0.457	4.57	151.4	330.2	0.677	0.809
301	1.124	1.372	0.555	5.55	189.1	264.4	0.846	0.982
323	1.230	1.310	0.565	5.65	202.9	246.4	0.907	1.000
354	1.394	1.195	0.559	5.59	222.4	224.8	0.994	0.989
384	1.364	1.059	0.533	5.33	241.3	207.2	1.079	0.943
410	1.370	0.948	0.506	5.06	257.6	194.1	1.152	0.896
507	1.327	0.629	0.408	4.08	318.6	157.0	1.424	0.722
624	1.247	0.402	0.320	3.20	392.1	127.5	1.753	0.566
1065	1.049	0.125	0.169	1.69	669.2	74.7	2.992	0.299
1951	1.052	35.3 m	8.69 m	0.09	1225.8	40.8	5.480	0.015
5000	1.058	5.2 m	32.4 m	0.32	3141.6	15.9	14.045	0.057
10040	1.054	1.2 m	14.4 m	0.14	6308.3	7.9	28.202	0.025

Wykresy funkcji U_L/U; U_C/U;I/I_O=f(f/f₀) dla wartości C=2μF; L=0,2 H; R=100 Ω

Wykresy funkcji U_L/U; U_C/U; I/I_O =f(f/f₀) dla wartości C=2μF; L=0,1 H; R=100 Ω

Wykres zależności wartości X_L1,X_L2,X_C od częstotliwości;

Wnioski:

Celem ćwiczenia było przeprowadzenie pomiarów parametrów szeregowego obwodu RLC. Dokonaliśmy pomiarów dla dwóch wartości indukcyjności L1=0,2 H oraz L2=0.1 H. Natomiast wartości elementów pozostałych w obydwu przypadkach wynosiły odpowiednio R=100 Ω oraz C=2μF. Obliczone częstotliwości rezonansowe wyniosły f_O1=252 Hz i f_O2=356 Hz. i zgadzają się z częstotliwościami, które określiliśmy z pomiaru. Fakt zaistnienia rezonansu był najwyraźniej obserwowany dzięki wskazaniom woltomierza pokazującego napięcie na rezystorze szeregowym. Gdy napięcie to osiągnęło maksimum oznaczało to, że prąd płynący w obwodzie jest najwyższy, co bezpośrednio świadczy o rezonansie szeregowym w obwodzie. Sporządzone wykresy pozwoliły nam zauważyć, że napięcia na elementach L oraz C przewyższały nieznacznie napięcie zasilania. Jednak maksima tych napięć nie przypadały dokładnie w tym samym miejscu. Dobroć Q₁ wyniosła około 1.6, natomiast Q₂ około 1.4.

Podczas przeprowadzania pomiarów pewne problemy stwarzał nam generator. Po pierwsze, przy impedancji wyjściowej 50 Ω zauważaliśmy duże zmiany wartości amplitudy napięcia wyjściowego przy zmianach częstotliwości generatora ze względu na niewielką impedancję badanego obwodu. Aby uniknąć błędów musieliśmy po każdorazowej zmianie częstotliwości korygować wartość napięcia. Po drugie, przy niskich częstotliwościach odczyt częstotliwości jest dokonywany dosyć rzadko, a precyzyjne ustawienie częstotliwości było w tym generatorze kłopotliwe.

---