POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
||
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI |
wicz. nr 11 |
|
TEMAT: REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH |
DATA:
|
|
WYKONA: Grzegorz Sygacz Mariusz Sodyczka Symonowicz Grzegorz Pawe Raczyski |
GRUPA: ED 2.5 |
OCENA: |
Celem wiczenia jest zapoznanie si ze zjawiskiem rezonansu w obwodach
elektrycznych oraz wielkociami charakteryzujcymi to zjawisko.
Przyrzdy pomiarowe :
POWER GENERATOR type PO - 27
DIGITAL MULTIMETR type V543
Miernik uniwersalny UM-3 Nr 1104019
1. Charakterystyki czstotliwociowe w obwodzie szeregowym R,L,C
R L C
A
V V
G Uz V
Schemat ukadu pomiarowego
.
Tabela pomiarów:
C=18 uF L=1,17 H UZ =8 V R"0 |
|||||||
Lp. |
f |
I |
URL |
UC |
Z |
XC |
XL |
|
Hz |
mA |
V |
V |
|
|
|
1 |
22 |
10 |
5,2 |
10,97 |
577,0 |
1097,0 |
520,0 |
2 |
25 |
20 |
7,4 |
12,5 |
255,0 |
625,0 |
370,0 |
3 |
26,57 |
30 |
9,52 |
13,8 |
142,7 |
460,0 |
317,3 |
4 |
28,57 |
35 |
10,14 |
14,21 |
116,3 |
406,0 |
289,7 |
5 |
27,57 |
40 |
10,37 |
14,4 |
100,8 |
360,0 |
259,3 |
6 |
26,6 |
50 |
13 |
15,72 |
54,4 |
314,4 |
260,0 |
7 |
40 |
55 |
16,6 |
16,4 |
3,6 |
298,2 |
301,8 |
8 |
42 |
50 |
16,57 |
11,46 |
102,2 |
229,2 |
331,4 |
9 |
43,4 |
40 |
15,6 |
9,9 |
142,5 |
247,5 |
390,0 |
10 |
45,4 |
35 |
14,8 |
8,8 |
171,4 |
251,4 |
422,9 |
11 |
46,5 |
30 |
14,3 |
8,11 |
206,3 |
270,3 |
476,7 |
12 |
49 |
20 |
13,2 |
6,66 |
327,0 |
333,0 |
660,0 |
13 |
55 |
10 |
11,8 |
4,96 |
684,0 |
496,0 |
1180,0 |
Opracowanie wyników pomiarów:
Czstotliwo rezonansowa : Pulsacja rezonansowa :
Pulsacja , dla której wystpuje max. napicie na indukcyjnoci :
Pulsacja , dla której wystpuje max. napicia na pojemnoci :
Wartoci max. napi na indukcyjnoci i pojemnoci :
Impedancja charakterystyczna ( falowa ) :
Dobro obwodu rezonansowego :
Szeroko pasma przepuszczania :
gdzie:
- czstotliwo , przy której kt fazowy
impedancji ukadu jest równy
.
- czstotliwo , przy której kt fazowy
impedancji wynosi -
.
Obliczenia :
Xc=1/2fC= UC/I=460,0
XL=2fL=ULR/I=317,3
Z
=142,7
2. Wyznaczanie charakterystyk czstotliwociowych równolegego
obwodu rezonansowego.
A
R
G Uz V C
L
Schemat ukadu pomiarowego
Tabela pomiarów:
Uz =9 V C1 =18 uF R = 102 |
||||
Lp. |
f |
I |
Z |
|
|
Hz |
mA |
|
|
1 |
20 |
15 |
251 |
|
2 |
30 |
12,8 |
558 |
|
3 |
40 |
14,5 |
550 |
|
4 |
50 |
16,2 |
313 |
|
5 |
60 |
23 |
216 |
|
6 |
75 |
34,2 |
149 |
|
7 |
90 |
46,3 |
115 |
|
8 |
100 |
45 |
100 |
|
9 |
115 |
55,7 |
84,5 |
|
10 |
130 |
66,4 |
73 |
|
11 |
150 |
79,3 |
62 |
|
12 |
170 |
92,1 |
54 |
|
13 |
180 |
100,7 |
51 |
|
14 |
190 |
107 |
47 |
|
15 |
200 |
113 |
46 |
|
C2 =10 uF |
|
|||
1 |
20 |
16,3 |
203 |
|
2 |
30 |
12,8 |
390 |
|
3 |
40 |
8,8 |
833 |
|
4 |
50 |
8,1 |
1076 |
|
5 |
60 |
10,5 |
594 |
|
6 |
75 |
13,7 |
337 |
|
7 |
90 |
20,6 |
240 |
|
8 |
100 |
24 |
202 |
|
9 |
115 |
30,8 |
165 |
|
10 |
130 |
36,8 |
140 |
|
11 |
150 |
45,4 |
117 |
|
12 |
170 |
53,5 |
101 |
|
13 |
180 |
56 |
95 |
|
14 |
190 |
58,5 |
89 |
|
15 |
200 |
61 |
84 |
Opracowanie wyników pomiarów:
Pulsacja rezonansu fazowego :
;
Dobro obwodu rezonansowego :
Szeroko pasma przepuszczania :
Obliczenia :
dla C1 :
Wnioski :
1. W obwodzie szeregowym R,L,C rezonans fazowy i amplitudowy wystpuj
przy tej samej czstotliwoci rezonansowej . Czstotliwoci rezonansowe
otrzymane z pomiarów ( charakterystyk ) i z oblicze teoretycznych s sobie
równe i wynosz ok. 35 Hz.
2. Przy czstotliwoci rezonansowej reaktancja obwodu wynosi 0 (reaktancje
pojemnociowa jest równa reaktancji indukcyjnej ), tak wic impedancja obwodu
ma charakter czysto rezystancyjny. W wyniku tego cae napicie odkada si
na rezystancji a prd pyncy w obwodzie jest zgodny w fazie z napiciem i
osiga warto max. zalen od rezystancji.
3. Zmniejszenie rezystancji powoduje zmniejszenie impedancji obwodu , co
pociga za sob wzrost prdu i zwikszenie max. wartoci napi na cewce i
pojemnoci.
4. Zmniejszenie rezystancji powoduje równie wzrost dobroci obwodu, która
okrela stosunek napicia na elemencie reaktancyjnym do napicia na
elemencie rezystancyjnym .
5. Warto rezystancji ma take wpyw na szeroko pasma przepuszczania ,
jej wzrost powoduje zwenie tego pasma.
1. W obwodzie równolgym R,L,C zjawiska rezonansu dotycz dwie czstotl.
czstotliwo rezonansu fazowego i amplitudowego. czstotliwoci te w
przeciwiestwie do rezonansu w obwodzi szeregowym nie musz by sobie
równe . Czstotliwoci rezonansu amplitudowego otrzymane z charakterystyk
oraz czstotliwoci rezonansu fazowego otrzymane na podstawie teoretycznych
oblicze maj zblione wartoci wynosz odpowiednio dla pojemn. C1 ok. 32Hz
dla C2 ok. 45 Hz.
2. Przy czstotliwoci rezonansu amplitudowego impedancja osiga max.
warto , w wyniku czego prd gowny osiga warto minimaln.
3. Wzrost pojemnoci powoduje zmniejszenie czstotliwoci przy , której
zachodzi zjawisko rezonansu.
4. Wzrost pojemnoci powoduje równie zmniejszenie impedancji falowej obw.
co pociga za sob wzrost dobroci obwodu.