Badanie równoległego obwodu RLC

Zespół Szkół Technicznych
w Skarżysku-Kamiennej
Sprawozdanie
z ćwiczenia nr ……………
PRACOWNIA ELEKTRYCZNA
I ELEKTRONICZNA
………………………………………………………
imię i nazwisko
Temat ćwiczenia:
rok szkolny
…………………
klasa
grupa
………
………
data wykonania
BADANIE RÓWNOLEGŁEGO OBWODU RLC (SYMULACJA)
…………………
I. Cel ćwiczenia:
Poznanie własności obwodu równoległego zawierającego elementy R, L, C.
II. Wykaz zagadnień do przygotowania ćwiczenia.
1. Co to jest przewodność czynna, bierna i pozorna?
2. Od czego zależy susceptancja wypadkowa połączenia równoległego elementów
L i C?
3. Prawo Ohma dla obwodu prądu przemiennego.
4. I prawo Kirchhoffa dla prądu przemiennego.
5. Co to jest rezonans prądów?
6. Od czego zależy częstotliwość rezonansowa?
7. Co to jest dobroć obwodu rezonansowego?
8. Od czego zależy dobroć obwodu rezonansowego?
9. Co nazywamy przetężeniem rezonansowym?
10. Co to jest przesunięcie fazowe?
11. Od czego zależy współczynnik mocy?
12. Trójkąt prądów i admitancji.
III. Przebieg ćwiczenia.
1. Schemat pomiarowy.
R1=………
L1=………H
C1=………F
Badanie równoległego obwodu RLC (symulacja)
2. Tabele pomiarów.
a) U=………V
fr
1
2
3
4
5
6
Strona 2 z 6
R1=………
L1=………H
C1=………F
1
2
L C
f
I
IR
IL
IC
ILC
Y
G
BL
BC
B
cos
Hz
A
A
A
A
A
S
S
S
S
S
—
1
f=
4 r
1
f=
2 r
3
f=
4 r
f r=
5
f=
4 r
3
f=
2 r
7 2 f r=
b) U=………V
fr
1
2
3
4
5
R2=2∙R1=………
L1=………H
1
2
L C
f
I
IR
IL
IC
ILC
Y
G
BL
BC
B
cos
Hz
A
A
A
A
A
S
S
S
S
S
—
1
f=
4 r
1
f=
2 r
3
f=
4 r
f r=
5
f=
4 r
3
f=
2 r
6
7 2 f r=
Y
BL
B
C1=………F
I
U
IL
U
I LC
U
arc tg (
G
BC
cos
IC
IL
IR
)
IR
U
IC
U
IR
I
Badanie równoległego obwodu RLC (symulacja)
c) U=………V
2
3
4
5
6
L2=2∙L1=………H
C1=………F
1
fr
1
R2=………
Strona 3 z 6
2
L C
f
I
IR
IL
IC
ILC
Y
G
BL
BC
B
cos
Hz
A
A
A
A
A
S
S
S
S
S
—
1
f=
4 r
1
f=
2 r
3
f=
4 r
f r=
5
f=
4 r
3
f=
2 r
7 2 f r=
d) U=………V
2
3
4
5
L2=………H
2
L C
f
I
IR
IL
IC
ILC
Y
G
BL
BC
B
cos
Hz
A
A
A
A
A
S
S
S
S
S
—
1
f=
4 r
1
f=
2 r
3
f=
4 r
f r=
5
f=
4 r
3
f=
2 r
6
7 2 f r=
Y
BL
B
C2=2∙C1=………F
1
fr
1
R2=………
I
U
IL
U
I LC
U
arc tg (
G
BC
cos
IC
IL
IR
)
IR
U
IC
U
IR
I
Badanie równoległego obwodu RLC (symulacja)
Strona 4 z 6
3. Charakterystyki częstotliwościowe
a) W jednym układzie współrzędnych wykreśl zależności BL=f(f) oraz BC=f(f)
b) Wykreśl zależności Y=f(f) oraz I=f(f)
c) Wykreśl zależność =f(f) oraz cos = f(f)
Badanie równoległego obwodu RLC (symulacja)
Strona 5 z 6
4. Częstotliwość rezonansowa
Na podstawie charakterystyk określ częstotliwości rezonansowe i porównaj je
z częstotliwościami obliczonymi ze wzoru
f0=…………
f0=…………
f0=…………
f0=…………
a)
b)
c)
d)
fr
1
2
L C
dla przypadku
fr=………
fr=………
fr=………
fr=………
5. Dobroć obwodu rezonansowego.
Przy częstotliwości rezonansowej oblicz dobroć obwodu
a) w przypadku, gdy R=R1=………… L=L1=………… C=C1=…………
Q
IL
IR
IC
IR
b) w przypadku, gdy R=R2=………… L=L1=………… C=C1=…………
Q
IL
IR
IC
IR
c) w przypadku, gdy R=R2=…………
Q
IL
IR
IC
IR
d) w przypadku, gdy R=R2=…………
Q
IL
IR
L=L2=………… C=C1=…………
L=L2=………… C=C2=…………
IC
IR
6. Wykresy wskazowe i trójkąty admitancji
Narysować wykres wskazowy i trójkąt admitancji dla przypadku, gdy
1) częstotliwość napięcia zasilającego jest mniejsza od częstotliwości rezonansowej
2) częstotliwość napięcia zasilającego jest równa częstotliwości rezonansowej
3) częstotliwość napięcia zasilającego jest większa od częstotliwości rezonansowej
Badanie równoległego obwodu RLC (symulacja)
Strona 6 z 6
IV. Wykaz przyrządów.
1. Komputer klasy IBM PC …
V. Wykaz zagadnień do opracowania ćwiczenia.
1. Jak wpływa wzrost częstotliwości napięcia zasilającego na susceptancję indukcyjną
i pojemnościową?
2. Jak wpływa wzrost częstotliwości napięcia na admitancję obwodu równoległego
i prąd w obwodzie?
3. Jak wpływa wzrost częstotliwości na kąt przesunięcia fazowego?
4. Jak wpływa zmniejszenie rezystancji na admitancję obwodu i prąd w obwodzie?
5. Kiedy występuje rezonans prądów?
6. Czemu równa jest admitancja obwodu w stanie rezonansu?
7. Jaką wartość ma admitancja obwodu w stanie rezonansu prądów?
8. Jaką wartość ma prąd w obwodzie w stanie rezonansu?
9. Jakie wartości mają prądy w cewce i kondensatorze w stanie rezonansu?
10. Czy wartość rezystancji w obwodzie ma wpływ na częstotliwość rezonansową?
11. Jak wpływa zwiększenie indukcyjności na częstotliwość rezonansową?
12. Jak wpływa zwiększenie pojemności na częstotliwość rezonansową?
13. Ile wynosi współczynnik mocy i przesunięcie fazowe prądu względem napięcia
w stanie rezonansu?
14. Czy jest możliwe wystąpienie większego natężenia prądu w elemencie obwodu niż
prąd zasilania?
15. Kiedy może wystąpić przetężenie?
16. Jaki charakter obciążenia ma obwód równoległy RLC przy częstotliwości napięcia
zasilania mniejszej od częstotliwości rezonansowej?
17. Jaki charakter obciążenia ma obwód równoległy RLC przy częstotliwości napięcia
zasilania większej od częstotliwości rezonansowej?
18. Jaki charakter obciążenia ma obwód równoległy RLC przy częstotliwości napięcia
zasilania równej częstotliwości rezonansowej?
VI. Spostrzeżenia i wnioski: