Politechnika Śląska

Wydział Elektryczny

Kierunek Elektrotechnika

Semestr II Grupa E1

Sprawozdanie z ćwiczenia:

Badanie Zjawiska Rezonansu Szeregowego

Sekcja nr 5

Rolecki Arkadiusz

Stefaniuk Waldemar

Smołkowicz Marek

Szczęśniak Michał

WSTĘP TEORETYCZNY

        Analizujemy obwód przedstawiony na rysunku , będący szeregowym połączeniem cewki  L , kondensatora C i rezystancji R

gdzie:       E – wartość skuteczna zespolona prądu

Admitancja wejściowa :

gdzie: - moduł impedancji

          - kąt fazowy (argument) impedancji

Pomiędzy prądem I a przyłożonym napięciem E zachodzi następująca zależność:

wartość skuteczna prądu wynosi:

Napięcia na poszczególnych elementach spełniają zależności:

                              ,      ,    

Rezonans w obwodzie szeregowym RLC wystąpi wówczas , gdy

                            tj. czyli

Pulsacja rezonansowa wyniesie :

W stanie rezonansu dla     sumą energii      i    jest wartością stałą i równą .

W elementach LC trwa proces wymiany energii pola magnetycznego cewki

i energii pola elektrycznego kondensatora bez udziału źródła .

W stanie rezonansu ze źródła pobierana jest tylko moc czynna P

Energii ta zamieniana jest w procesie nieodwracalnym na ciepło  .

Dla obwodu równoległego RLC dobroć ma postać

Ponieważ w stanie rezonansu     , więc dobroć Qsz mówi o tym, ile razy wartość skuteczna napięcia na cewce bądź na kondensatorze jest większa od wartości skutecznej napięcia zasilania obwodu RLC

PRZEBIEG ĆWICZENIA I WYNIKI POMIARÓW:

Pomiarów dokonaliśmy w obwodach przedstawionych na rysunkach.  Dokonano pomiaru napięć UL UC i prądu źródłowego dla układu przy wymuszeniu napięciowym , oraz tych samych napięć i napięcia źródłowego dla układu przy wymuszeniu prądowym.  Pomiary powtarzano dla różnych częstotliwości .    

Układ z wymuszeniem napięciowym:

f [Hz]	[mA]	[V]	[V]	[V]
100	0,06	0,5	0,49	0,01
200	0,1	0,5	0,5	0,05
300	0,12	0,5	0,56	0,11
400	0,21	0,5	0,6	0,2
500	0,3	0,5	0,66	0,31
600	0,45	0,5	0,76	0,49
700	0,74	0,5	0,83	0,72
750	0,88	0,5	0,79	0,8
800	0,76	0,5	0,72	0,81
900	0,52	0,5	...