9
POLITECHNIKA POZNAŃSKA
INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ
Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej
Ćwiczenie nr 6
Temat: Rezonans w obwodzie szeregowym
Rok akademicki:
Wydział Elektryczny
Studia stacjonarne
Nr grupy:E-6
Wykonawcy:
1.Paulina Jankowiak
2.Michał Gulbinowicz
3.Adam Kowalewski
Data
Wykonania
ćwiczenia
Oddania
sprawozdania
Ocena:
1.Wiadomości teoretyczne.
Rezonans jest to taki stan pracy obwodu elektrycznego pasywnego, przy którym reaktancja wypadkowa lub susceptancja wypadkowa jest równa zeru.
XL-XC=0 lub BL-BC=0
Rezonans występujący w obwodzie, w którym elementy R,L,C są połączone szeregowo nazywamy rezonansem napięć lub rezonansem szeregowym. Impedancja obwodu ma charakter wyłącznie czynny, a zachodzi to wówczas. gdy reaktancje- pojemnościowa i indukcyjna, są sobie równe.
XL=XC
Równość obu reaktancji może być osiągnięta bądź drogą zmiany wartości elementów L,C, bądź też drogą zmiany częstotliwości źródła zasilającego.
Dobrocią obwodu nazywamy stosunek napięcia na elemencie reaktancyjnym do napięcia na elemencie rezystancyjnym.
Dobroć obwodu przy pulsacji rezonansowej wynosi:
Dobroć obwodu Q określa ile razy napięcie na indukcyjności lub napięcie na pojemności jest większe od napięcia na zaciskach obwodu.
Zakres pulsacji w pobliżu rezonansu, na którego granicach prąd względny zmniejsza się do wartości przyjęto nazywać pasmem przepuszczania obwodu rezonansowego.
Przepięciem rezonansowym nazywamy występowanie w obwodzie szeregowym R,L,C napięć wyższych od napięcia zasilającego.
Charakterystyką częstotliwościową układu nazywamy zależność reaktancji lub susceptancji układu do częstotliwości.
Za kryterium wystąpienia rezonansu przyjęto zgodność faz napięcia zasilającego i prądu. Jest to tzw. rezonans fazowy. Występująca równocześnie z nim wartość ekstremalna prądu, a więc tzw. rezonans amplitudowy ma miejsce tylko w przypadkach idealnych.
Charakterystyki , , nazywamy uniwersalnymi
Celem ćwiczenia jest zbadanie własności szeregowego obwodu rezonansowego RLC zasilanego ze źródła napiącia.
2. Przebieg ćwiczenia.
2.1. Wyznaczenie charakterystyki spadku napięcia na rezystancji (prądu) w funkcji częstotliwości.
2.1.1. Schemat połączeń.
U = 2 V , R = 1000 W , L = 56 mH , C = 5060 pF
2.1.2. Tabela wyników pomiarów.
Lp
f
UR
ω/ω0
I/I0
[kHz]
[V]
[-]
1
3
0,21
0,32
0,11
2
4
0,30
0,42
0,16
5
0,43
0,53
0,22
6
0,60
0,63
0,31
7
0,87
0,74
0,45
7,5
1,06
0,79
0,55
8
1,30
0,85
0,68
8,5
1,55
0,90
0,81
1,83
0,95
10
9,45
1,92
1,00
11
12
10,5
1,62
1,11
0,84
13
1,40
1,16
0,73
14
11,5
1,22
0,64
graviora