Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn

Temat: Ćw.6  Wpływ oporu, indukcji własnej i pojemności obwodu na natężenie   prądu przemiennego.

                                                                                                                                Wykonali:

                                                                                                                                      Obrębski Janusz

                                                                                                         Topa Marcin

                                                                                                         Grupa I, Para nr.11

  I Część teoretyczna:

Wpływ szeregowego połączenia elementów R L C na natężenie prądu w ob­wodzie

Połączenie elementów RLC w takim przypadku jest przedstawione na rysunku:

Napięcie źródła rozłoży się na poszczególnych elementach tego obwodu zgodnie z drugim prawem Kirchhoffa, tzn.

Wektorowy wykres rozkładu tych napięć obrazuje rysunek :

Wypadkowe napięcie w obwodzie, zgodnie z rysunkiem będzie wynosiło:

Wyrażenie:

nazywamy zawadą całkowitą obwodu lub impedancją.

Wykorzystując to wypadkowe napięcie w obwodzie można zapisać wzorem:

U = Z I

który swoją postacią określa prawo Ohma.

Natężenie prądu, jaki popłynie w takim obwodzie, jest określone wzorem:

Przesunięcie fazowe F można obliczyć ze wzoru:

Kąt fazowy F może być dodatni lub ujemny:

1. Gdy RL>RC, wtedy F>0, co oznacza, że prąd opóźnia się względem napię­cia, a obwód ma właściwości indukcyjne.

2. Gdy RL < RC, wtedy F<O, tzn., że natężenie wyprzedza napięcie, a obwód ma właściwości pojemnościowe.

3. Gdy RL= RC, wówczas występuje rezonans napięć i w tym przypadku F = 0.

Rezonans napięć w dowolnym obwodzie można osiągnąć odpowiednio dobierając wartości L i C lub zmieniając częstotliwość. W drugim przypadku doprowadza się do tzw. częstotliwości rezonansowej. Przy wzroście częstot­liwości reaktancja indukcyjna RL rośnie liniowo, natomiast reaktancja pojem­nościowa RC maleje hiperbolicznie

Dla częstotliwości rezonansowej w0 spełniony warunek: RL = RC. Z te­go warunku można obliczyć częstotliwość rezonansową:

Obwód elektryczny stanowi zawsze zamkniętą drogę dla prądu elektrycznego. W składzie każdego obwo­du elektrycznego da się wyróżnić dwojakiego rodzaju elementy:

1. czynne - wszelkiego rodzaju źródła SEM.

2. bierne - oporności, indukcyjności, pojemności oraz elementy nieliniowe, jak lampy, tranzystory, układy scalone itp,

Przebiegi elektryczne, jakie nachodzą w obwodach, podlegają prawom, które wywodzą się z ogólnej teorii pola. Z praktycznego punktu widzenia, do obliczenia parametrów obwodów liniowych wystarczają trzy podstawowe pra­wa, którymi są: prawo Ohma oraz dwa prawa Kirchhoffa.

Działanie każdego elementu w układzie sprowadza się do pobierania i przekazywania energii lub jej przekształcania Wszystkie obwody elektrycz­ne można podzielić na proste i złożone. Najprostszy obwód elektryczny skła­da się z elementu aktywnego, wytwarzającego w obwodzie SEM o wartości e i jednego elementu pasywnego, stanowiącego odbiornik

II. Część praktyczna: