RlC rezonans rownoległy - Zespół Szkół Elektrycznych we Włocławku

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
TEMAT ĆWICZENIA
BADANIE RÓWNOLEGŁEGO OBWODU RLC.
1. Pomiar napięć, prądów na elementach RLC. Wyznaczenie parametrów R, L, C, fo, RL.
a) Pomiar rezystancji cewki RL.
RL =
U
I
b) Pomiar prądów I, ILR, IC oraz napięcia U.
c) Tabela pomiarowa.
z pomiarów
z obliczeń
RL
U
I
ILR
IC
f
XC
XL
L
C
fo
ZL
Ω
V
A
A
A
Hz
Ω
Ω
H
µF
Hz
Ω
RL – rezystancja cewki,
XL – reaktancja cewki,
ZL – impedancja cewki,
f – częstotliwość napięcia zasilającego,
f0 – częstotliwość rezonansowa,
L – indukcyjność cewki,
C – pojemność kondensatora,
XL
U
X L = Z 2L − R 2L
L=
ZL =
I LR
2⋅Π⋅f
1
1
R 
f0 =
⋅
− L 
2⋅Π L⋅C  L 
2
XC =
Badanie równoległego obwodu RLC – oprac. Piotr Misiak
C=
IC
2⋅Π⋅f ⋅U
U
IC
Strona 1 z 3
ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
2. Wyznaczenie charakterystyk rezonansowych szeregowego obwodu RLC.
Dla wyznaczonej częstotliwości rezonansowej fo i dla kilku częstotliwości f większych i
mniejszych od fo dokonać odpowiednich obliczeń parametrów układu RLC. W obliczeniach
przyjąć U równe napięciu zasilającemu układ.
f0
f
Hz
BL
S
BC
S
Y
S
GR
S
IC
A
IL
A
I
A
U
V
tg ϕ
-
ϕ
0
XL
Ω
XC
Ω
P
W
Q
Var
S
VA
U = napięcie zasilające układ
XL = 2⋅ Π ⋅f ⋅ L
GR =
1
2⋅Π ⋅f ⋅C
BC = 2 ⋅ Π ⋅ f ⋅ C
Y = G 2R + (B L − B C )
RL
R + X 2L
Z=
2
2
L
IR = U ⋅ G R
XC =
I C = U ⋅ BC
Q = U ⋅ I ⋅ sinϕ
I L = U ⋅ BL
tgϕ =
1
Y
B L − BC
GR
BL =
I=
XL
R + X 2L
2
L
U
Z
P = U ⋅ I ⋅ cosϕ
S = U⋅I
XL – reaktancja cewki
XC – reaktancja kondensatora
BL – susceptancja cewki
Badanie równoległego obwodu RLC – oprac. Piotr Misiak
BC – susceptancja kondensatora
GR – konduktancja układu
Y – admitancja obwodu RLC
Strona 2 z 3
ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Z – impedancja obwodu RLC
IR – prąd płynący przez rezystor
IL – prąd płynący przez cewkę
IC – prąd płynący przez kondensator
-
P – moc czynna
Q – moc bierna
S – moc pozorna
Na podstawie tabeli 1 wykonaj wykresy wektorowe prądów i susceptancji.
W jednym układzie współrzędnych wykonaj wykresy parametrów układu w funkcji
częstotliwości:
BL, BC, GR, Y, IC, IL, I, ϕ = f(f)
W jednym układzie współrzędnych wykonaj wykresy parametrów układu w funkcji
częstotliwości:
P, Q, S = f(f).
Wnioski z pomiarów i obliczeń – uzasadnić przebieg wykresów.
Badanie równoległego obwodu RLC – oprac. Piotr Misiak
Strona 3 z 3