Badanie szeregowego obwodu RC i RL

Zespół Szkół Technicznych
w Skarżysku-Kamiennej
Sprawozdanie
z ćwiczenia nr ……………
PRACOWNIA ELEKTRYCZNA
I ELEKTRONICZNA
………………………………………………………
imię i nazwisko
Temat ćwiczenia:
BADANIE SZEREGOWEGO OBWODU RC I RL
rok szkolny
…………………
klasa
grupa
………
………
data wykonania
…………………
I. Cel ćwiczenia:
Poznanie własności obwodów szeregowych RC i RL.
II. Wykaz zagadnień do przygotowania ćwiczenia.
1. Co to jest impedancja?
2. Od czego zależy impedancja obwodu?
3. Co nazywamy kątem przesunięcia fazowego?
4. Od czego zależy kąt przesunięcia fazowego?
5. Prawo Ohma dla prądu przemiennego.
6. II prawo Kirchhoffa dla prądu przemiennego.
III. Przebieg ćwiczenia.
1. Zbadać szeregowe połączenie kondensatora C1 z rezystorem R1, a następnie z R2
oraz kondensatora C2 z rezystorem R2 , przy czym R1<R2 i C1<C2.
2. Dokonać obliczeń.
3. Sprawdzić zależność UR2 + UC2 = U2 .
4. Wykonać wykres wektorowy napięć i trójkąt impedancji dla obwodu szeregowego
RC.
5. Zbadać szeregowe połączenie cewki L1 z rezystorem R1, a następnie z R2 oraz
cewki L2 z rezystorem R2 , przy czym R1<R2 i L1<L2.
6. Dokonać obliczeń.
7. Sprawdzić zależność UR2 + UL2 = U2 .
8. Wykonać wykres wektorowy napięć i trójkąt impedancji dla obwodu szeregowego
RL.
A. Badanie obwodu szeregowego RC.
~ 230 V
1. Schemat pomiarowy.
Badanie szeregowego obwodu RC i RL
2. Tabela pomiarów.
L.p.
I
U
A
V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
UR
V
strona 2 z 6
UC
V
3. Obliczenia.
UR

I
U
XC  C 
I
U
Z 
I
X
tg    C 
R
  arc tg  
R
cos  
4. Sprawdzanie zależności UR2 + UC2 = U2 .
a) Dla L.p.1
L:
UR2 + UC2 =
P:
U2 =
Czy L  P ?
b) Dla L.p. 4
L:
UR2 + UC2 =
P:
U2 =
Czy L  P ?
c) Dla L.p. 7
L:
UR2 + UC2 =
P:
U2 =
Czy L  P ?
R

XC

Z

tg 
—


cos 
—
Badanie szeregowego obwodu RC i RL
5. Wykresy wektorowe i trójkąty impedancji
a) Dla L.p. 1
b) Dla L.p. 4
c) Dla L.p. 7
strona 3 z 6
Badanie szeregowego obwodu RC i RL
strona 4 z 6
B. Badanie obwodu szeregowego RL.
~ 230 V
1. Schemat pomiarowy.
2. Tabela pomiarów.
L.p.
I
U
A
V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3. Obliczenia.
UR

I
U
XL  L 
I
U
Z 
I
X
tg   L 
R
  arc tg  
R
cos  
UR
V
UL
V
R

XL

Z

tg 
—


cos 
—
Badanie szeregowego obwodu RC i RL
4. Sprawdzanie zależności UR2 + UL2 = U2 .
a) Dla L.p. 1
L:
UR2 + UL2 =
P:
U2 =
Czy L  P ?
b) Dla L.p. 4
L:
UR2 + UL2 =
P:
U2 =
Czy L  P ?
c) Dla L.p. 7
L:
UR2 + UL2 =
P:
U2 =
Czy L  P ?
5. Wykresy wektorowe i trójkąty impedancji
a) Dla L.p. 1
b) Dla L.p. 4
c) Dla L.p. 7
strona 5 z 6
Badanie szeregowego obwodu RC i RL
strona 6 z 6
IV. Wykaz przyrządów.
1. Amperomierz EM kl. ………
2. Woltomierz EM kl. ………
3. Woltomierz EM kl. ………
4. Woltomierz EM kl. ………
5. Autotransformator ………
6. Rezystor suwakowy ………
7. Kondensator ………
8. ………
V. Wykaz zagadnień do opracowania ćwiczenia.
1. Jak wpływa zwiększenie napięcia zasilania na wartość natężenia prądu w obwodzie
i spadki napięć na rezystorze i kondensatorze?
2. Czy wzrost napięcia zasilania wpływa na zmianę rezystancji, reaktancji
i impedancji w obwodzie?
3. Czy wzrost napięcia zasilania wpływa na kąt przesunięcia fazowego
i współczynnik mocy?
4. Jak wpływa zwiększenie rezystancji na impedancję obwodu?
5. Jak wpływa zwiększenie rezystancji na przesunięcie fazowe i współczynnik mocy?
6. Jak wpływa zwiększenie pojemności na impedancję obwodu?
7. Jak wpływa zwiększenie pojemności na przesunięcie fazowe i współczynnik mocy?
8. Czy w obwodzie szeregowym RC można przyjąć, że kwadrat napięcia zasilania jest
równy sumie kwadratów napięć na rezystorze i kondensatorze?
9. Jak wpływa zwiększenie napięcia zasilania na wartość natężenia prądu w obwodzie
i spadki napięć na rezystorze i cewce?
10. Jak wpływa zwiększenie indukcyjności na impedancję obwodu?
11. Jak wpływa zwiększenie indukcyjności na przesunięcie fazowe i współczynnik
mocy?
12. Czy w obwodzie szeregowym RL można przyjąć, że kwadrat napięcia zasilania jest
równy sumie kwadratów napięć na rezystorze i cewce?
13. Z czego wynika, że wektor napięcia na cewce rzeczywistej nie jest przesunięty
względem wektora prądu o kąt 90?
VI. Spostrzeżenia i wnioski: