Wyprowadzenie wzorów na impedancję w dwójniku RLC. ( ) Przez dwójnik przepływa przemienny prąd elektryczny sinusoidalnie zmienny opisany równaniem:

Podobne dokumenty
Wartość średnia półokresowa prądu sinusoidalnego I śr : Analogicznie określa się wartość skuteczną i średnią napięcia sinusoidalnego:

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Wielkości opisujące sygnały okresowe. Sygnał sinusoidalny. Metoda symboliczna (dla obwodów AC) - wprowadzenie. prąd elektryczny

Pracownia Technik Informatycznych w Inżynierii Elektrycznej

POMIARY CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ IMPEDANCJI ELEMENTÓW R L C

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

29 PRĄD PRZEMIENNY. CZĘŚĆ 2

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO

Metodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)

I= = E <0 /R <0 = (E/R)

Pomiar indukcyjności.

Wykład Drgania elektromagnetyczne Wstęp Przypomnienie: masa M na sprężynie, bez oporów. Równanie ruchu

Induktor i kondensator. Warunki początkowe. oraz ciągłość warunków początkowych

Ćwiczenie 25. Temat: Obwód prądu przemiennego RC i RL. Cel ćwiczenia

Wykład 2 Analiza obwodów w stanie ustalonym przy wymuszeniu sinusoidalnym. PEiE

Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Wykład VII ELEMENTY IDEALNE: OPORNIK, CEWKA I KONDENSATOR W OBWODZIE PRĄDU PRZEMIENNEGO

2. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

rezonansu rezonansem napięć rezonansem szeregowym rezonansem prądów rezonansem równoległym

Ćw. 27. Wyznaczenie elementów L C metoda rezonansu

I. Cel ćwiczenia: Poznanie własności obwodu szeregowego, zawierającego elementy R, L, C.

Charakterystyki częstotliwościowe elementów pasywnych

I. Cel ćwiczenia: Poznanie własności obwodu szeregowego zawierającego elementy R, L, C.

BADANIE ELEKTRYCZNEGO OBWODU REZONANSOWEGO RLC

13 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

ELEMENTY RLC W OBWODACH PRĄDU SINUSOIDALNIE ZMIENNEGO

Laboratorium Wirtualne Obwodów w Stanach Ustalonych i Nieustalonych

Ćwiczenie 3 BADANIE OBWODÓW PRĄDU SINUSOIDALNEGO Z ELEMENTAMI RLC

Ćwiczenie nr 3 OBWODY LINIOWE PRĄDU SINUSOIDALNEGO

REZONANS SZEREGOWY I RÓWNOLEGŁY. I. Rezonans napięć

LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW

Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Prąd przemienny - wprowadzenie

07 K AT E D R A FIZYKI STOSOWA N E J

Ćwiczenie: "Właściwości wybranych elementów układów elektronicznych"

BADANIE ELEMENTÓW RLC

Podstawy fizyki sezon 2 7. Układy elektryczne RLC

Autor: Franciszek Starzyk. POJĘCIA I MODELE potrzebne do zrozumienia i prawidłowego wykonania

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, WYDZIAŁ PPT I-21 LABORATORIUM Z PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI 2 Ćwiczenie nr 10. Dwójniki RLC, rezonans elektryczny

Dr inż. Agnieszka Wardzińska 105 Polanka Konsultacje: Poniedziałek : Czwartek:

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

z ćwiczenia nr Temat ćwiczenia: BADANIE RÓWNOLEGŁEGO OBWODU RLC (SYMULACJA)

Przyjmuje się umowę, że:

Obwody prądu zmiennego

2.Rezonans w obwodach elektrycznych

Teoria obwodów. 1. Zdanie: skutek kilku przyczyn działających równocześnie jest sumą skutków tych przyczyn działających oddzielnie wyraża:

Teoria obwodów / Stanisław Osowski, Krzysztof Siwek, Michał Śmiałek. wyd. 2. Warszawa, Spis treści

Ćwiczenie: "Obwody prądu sinusoidalnego jednofazowego"

Dielektryki Opis w domenie częstotliwości

Zaznacz właściwą odpowiedź

LICZBY ZESPOLONE W ELEKTROTECHNICE, ELEKTRYCZNY WEKTOR ZESPOLONY, METODA SYMBOLICZNA,

Pracownia Technik Informatycznych w Inżynierii Elektrycznej

Pomiar mocy czynnej, biernej i pozornej

1) Wyprowadź wzór pozwalający obliczyć rezystancję R AB i konduktancję G AB zastępczą układu. R 1 R 2 R 3 R 6 R 4

Indukcja wzajemna. Transformator. dr inż. Romuald Kędzierski

Badanie zjawiska rezonansu elektrycznego w obwodzie RLC

Ćwiczenie nr 1. Badanie obwodów jednofazowych RLC przy wymuszeniu sinusoidalnym

ĆWICZENIE 1 JEDNOFAZOWE OBWODY RLC. Informatyka w elektrotechnice ZADANIA DO WYKONANIA

Ośrodek Egzaminowania Technik mechatronik

Obwody liniowe. Sprawdzanie praw Kirchhoffa

2.3. Bierne elementy regulacyjne rezystory, Rezystancja znamionowa Moc znamionowa, Napięcie graniczne Zależność rezystancji od napięcia

30R4 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - IV POZIOM ROZSZERZONY

1 Elementy RLC w obwodach prądu przemiennego

INSTRUKCJA LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Ćwiczenie: "Rezonans w obwodach elektrycznych"

OBWODY JEDNOFAZOWE PRĄDU PRZEMIENNEGO

Obwody elektryczne prądu stałego

MGR Prądy zmienne.

Teoria obwodów elektrycznych / Stanisław Bolkowski. wyd dodruk (PWN). Warszawa, Spis treści

XXXIII OOWEE 2010 Grupa Elektryczna

Bogdan Olech Mirosław Łazoryszczak Dorota Majorkowska-Mech. Elektronika. Laboratorium nr 3. Temat: Diody półprzewodnikowe i elementy reaktancyjne

LABORATORIUM PODZESPOŁÓW ELEKTRONICZNYCH. Ćwiczenie nr 2. Pomiar pojemności i indukcyjności. Szeregowy i równoległy obwód rezonansowy

INSTRUKCJA LABORATORIUM TECHNIK INFORMACYJNYCH

Wzmacniacz jako generator. Warunki generacji

BADANIE SZEREGOWEGO OBWODU REZONANSOWEGO RLC

4.8. Badania laboratoryjne

Laboratorium Półprzewodniki Dielektryki Magnetyki Ćwiczenie nr 8

Moc (praca w jednostce czasu) pobierana przez urządzenie elektryczne wynosi:

WSTĘP DO ELEKTRONIKI

Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE INDUKCYJNOŚCI WŁASNEJ I WZAJEMNEJ

Podstawy elektroniki - PRĄD ZMIENNY

E 6.1. Wyznaczanie elementów LC obwodu metodą rezonansu

(EL1A_U09) 4. Przy otwartym przełączniku, woltomierz idealny wskazał 0. Po zamknięciu wyłącznika woltomierz i amperomierz idealny wskażą:

Siła elektromotoryczna

Prawa Kirchhoffa. I k =0. u k =0. Suma algebraiczna natężeń prądów dopływających(+) do danego węzła i odpływających(-) z danego węzła jest równa 0.

KONSPEKT LEKCJI. Podział czasowy lekcji i metody jej prowadzenia:

Wydział IMiC Zadania z elektrotechniki i elektroniki AMD 2014 AMD

Wykład 1 Technologie na urządzenia mobilne. Wojciech Świtała

Co było na ostatnim wykładzie?

Elementy elektrodynamiki oraz obwody elektryczne prądu stałego i przemiennego

Formalizm liczb zespolonych

5. POMIARY POJEMNOŚCI I INDUKCYJNOŚCI ZA POMOCĄ WOLTOMIERZY, AMPEROMIERZY I WATOMIERZY

Opracowała Ewa Szota. Wymagania edukacyjne. Pole elektryczne

X L = jωl. Impedancja Z cewki przy danej częstotliwości jest wartością zespoloną

Drgania w obwodzie LC. Autorzy: Zbigniew Kąkol Kamil Kutorasiński

Wykaz symboli, oznaczeń i skrótów

Wymagania edukacyjne: Elektrotechnika i elektronika. Klasa: 1Tc TECHNIK MECHATRONIK. Ilość godzin: 4. Wykonała: Beata Sedivy

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 28 PRĄD PRZEMIENNY

1. Sprawdzanie prawa OHMA i praw KIRCHHOFFA

Transkrypt:

Wyprowadzenie wzorów na impedancję w dwójniku RLC. Dwójnik zbudowany jest z rezystora, kondensatora i cewki. Do zacisków dwójnika przyłożone zostało napięcie sinusoidalnie zmienne. W wyniku przyłożonego napięcie przez obwód przepływa prąd sinusoidalnie zmienny. Przez dwójnik przepływa przemienny prąd elektryczny sinusoidalnie zmienny opisany równaniem: Gdzie: Wzory które będą używane do wyznaczenia napięć w obwodzie są następujące: Strona 1 z 6

Wszystkie elementy w dwójniku połączone są szeregowo. Cechą układu szeregowego jest ten sam prąd, który przepływa przez wszystkie elementy. Napięcia na poszczególnych elementach wyznaczymy za pomocą przedstawionych powyżej wzorów. Napięcie na rezystorze wyznaczone będzie w oparciu o prawo Ohma. Napięcie na rezystorze: Napięcie na cewce: Na początku wyznaczonej pochodnej pojawiło się wyrażenie indukcyjna., jest to reaktancja Uwzględniając wyrażenie na reaktancję indukcyjną Zauważyć może że napięcie na cewce wyprzedza w fazie prąd przepływający przez nią. Napięcie na cewce można zapisać w postaci: Napięcie na kondensatorze: Po obliczeniu całki z przodu wyrażenie otrzymaliśmy czynnik ; jest to reaktancja pojemnościowa. Jak można zauważyć przebieg napięcia na kondensatorze opisany jest funkcją przemnożoną przez wartości stałe. Z trygonometrii mamy zależność Strona 2 z 6

kondensatorze możemy zapisać w postaci: ; wobec tego wyrażenie opisujące przebieg napięcia na Zauważyć można że napięcie na kondensatorze opóźnia się w fazie względem prądu przepływającego przez kondensator. Wzory ogólne zostały już wyprowadzone, teraz przeprowadzona zostanie symulacja w programie MATLAB. Zakładamy że elementy składowe obwodu są elementami idealnymi, oznacza to że nie posiadają żadnych parametrów pasożytniczych. Przykładowo rzeczywisty rezystor posiada pasożytniczą pojemność oraz pasożytniczą indukcyjność, jednak do pewnej wartości częstotliwości możemy je zaniedbać. Symulacja przeprowadzona została dla następujących parametrów: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] Strona 3 z 6

Rysunek 1. Przebieg prądu i napięcia na rezystorze R. Zamieszony powyżej wykres przedstawia prąd i napięcie na rezystorze prąd i napięcie rezystora są zgodne w fazie.. Zauważyć można że Rysunek 2. Przebieg prądu i napięcia na cewce L. Strona 4 z 6

Na rysunku 2 zamieszczony jest przebieg prądu i napięcia na cewce. Zauważyć można że napięcie na cewce wyprzedza w fazie prąd o kąt. Rysunek 3. Przebieg prądu i napięcia na kondensatorze C. Rysunek 3 przedstawia przebieg prądu i napięcia na kondensatorze. Zauważyć można że napięcie na kondensatorze opóźnia się w fazie względem prądu o kąt. Na zamieszczonych powyżej trzech wykresach zamieszczone są przebiegi prądu i napięcia na poszczególnych elementach rozważanego obwodu elektrycznego. Obwód elektryczny z tego przykładu jest obwodem szeregowym, oznacza to że poprzez wszystkie elementy przepływa ten sam prąd. Wartość i charakterystyka prądu elektrycznego jest taka sama dla wszystkich elementów. Strona 5 z 6

Impedancję w analizie obwodów przedstawiamy w postaci wektorowej z wykorzystaniem liczb zespolonych. Gdzie jest jednostką urojoną Ponieważ składowe impedancji sumują się geometrycznie więc jej wartość liczbowa jest opisana następującą zależnością: Rysunek 4. Wykres wektorowy składowych impedancji obwodu. Obwód rozpatrywany w przykładzie posiada dla częstotliwości [ ] równe wartości reaktancji indukcyjnej i reaktancji pojemnościowej. Obie dla [ ] mają wartość równą [ ]. Obwód elektryczny znajduje się w stanie rezonansu prądu, ponieważ reaktancja pojemnościowa i reaktancja indukcyjna się w kompensują. W tym szczególnym przypadku wartość prądu przepływającego przez obwód będzie największa. [ ] Strona 6 z 6