Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza















Studiul rezonantei de tensiune intr-un circuit RLC serie

tehnica mecanica



loading...








ALTE DOCUMENTE

Motoare cu ardere internă
Configuratie necesar tamplarie
Cimentul Portland
NOMENCLATURA NAVEI
Bloc de roţi dinţate
MEMORIU TEHNIC DE REZISTENTA
SENZORI DE PROXIMITATE INDUCTIVI
Constructia partilor componente ale Instalatiei de ungere
Masuri de protectia muncii si P.S.I.
Lucrare practica privind metoda de calculatie a costurilor pe faze


Studiul rezonantei de tensiune intr-un circuit RLC serie

a. Schema de montaj:


v     646e41g AT - autotransformator reglabil tip ATR 8;

v     646e41g A - ampermetru feromagnetic 2-10 A;

v     646e41g V1,V2 - voltmetre feromagnetice cu scari multiple;

v     646e41g R0 - reostat de 10 maxim 20 W;

v     646e41g B - bobina cu miez de fier, cu inductivitate reglabila;

v     646e41g C - condensator;

v     646e41g I1 - intrerupator bipolar;

v     646e41g I2 - intrerupator unipolar;

v     646e41g k - comutator unipolar.

b. Chestiuni de studiat:

Alimentand circuitul cu o tensiune U, astfel incat curentul maxim sa fie I0 ~ 1,7 A, se modifica reactanta bobinei de la valoarea maxima (miezul complet introdus) la valoarea minima, pentru valorile curentului: 0,2;0,4;.;1,6;I0=Imax;1,6;.0,4;0,2 masurandu-se valorile tensiunilor la bornele bobinei si condensatorului, pentru situatiile:

10) R0 scurtcircuitat (R0=0, tensiune de alimentare U1 ~ 10 V);

20) R0 in circuit (R0=0, U2 ~ 30 V sau cat este necesar pentru ca I02 ~ I01).

Pentru masuratorile efectuate mai sus se vor calcula marimile indicate in tabel si se vor trasa graficele de variatie I=I(XL),UL=UL(XL), UC=UC(XL), j=j(XL), pentru ambele situatii.

Se vor desena la scara diagramele vectoriale ale tensiunilor (se recomanda scara 25V/1cm) pentru ambele situatii corespunzatoare unei masurari in regim inductiv, rezonantei, respectiv unei masurari in regim capacitiv.

c. Tabel de date masurate si calculate

Regim

Nr. Crt

Valori masurate

Valori calculate

U1=12V

RL=6.896 Ω

I0=1.74A

XCmed=33.23461Ω

I

UB

UC

URL

UL

XL

XC

Xe

Φ

[A]

[V]

[V]

[V]

[V]

[Ω]

[Ω]

[Ω]

rad.

grd.

Inductiv

1

0.4

27

17.5

2.75

26.85

67.14

43.75

33.91

1.37

78.50

2

0.6

30

21.5

4.13

29.71

49.52

35.83

16.28

1.17

67.05

3

0.8

35

26.5

5.51

34.56

43.20

33.12

9.96

0.96

55.32

4

1

39

32.5

6.89

38.38

38.38

32.5

5.15

0.64

36.75

5

1.2

43

38

8.27

42.19

35.16

31.66

1.92

0.27

15.62

6

1.4

47

43.5

9.65

45.99

32.85

31.07

-0.37

-0.05

-3.14

7

1.6

51

49.5

11.03

49.79

31.12

30.93

-2.11

-0.29

-17.04

REZ

8

1.74

50

54

11.99

48.53

27.89

31.03

-5.33

-0.65

-37.74

Capacitiv

9

1.6

42

49.3

11.03

40.52

25.32

30.81

-7.90

-0.85

-48.90

10

1.4

34.5

44

9.65

33.12

23.65

31.42

-9.57

-0.94

-54.24

11

1.2

27

38

8.27

25.70

21.41

31.66

-11.81

-1.04

-59.73

12

1

21.5

32.5

6.89

20.36

20.36

32.5

-12.87

-1.07

-61.81

13

0.8

15

26.5

5.51

13.94

17.43

33.12

-15.79

-1.15

-66.41

14

0.6

9.5

21.5

4.13

8.55

14.25

35.83

-18.98

-1.22

-70.03

d. Formule de calcul:

Pentru determinarea marimilor calculate s-au folosit formulele:

; ;;

; ; ;

; .

e. Grafice:


Observatii si concluzii:

Efectul de rezonanta RLC serie consta in stabilirea unei relatii matematice intre 3 marimi fizice: capacitatea condenstorului, inductanta bobinei si frecventa semnalului. Astfel, regland valoarea oricareia dintre marimi in raport cu celelate doua putem obtine rezonanta.La rezonanta, intensitatea curentului este maxima, fenomen ce poate avea numeroase aplicatii in tehnica. In receptoarele radio/tv se foloseste un circuit RLC serie avand un condensator de capacitate variabila. Regland aceasta capacitate, circuitul se poate acorda pe o anumita frecventa(cea a postului dorit) pentru a obtine selectia acestuia dintre multitudinea de semnale receptionate de antena.

Calitativ, se observa o crestere a curentului, respectiv a tensiunii pe elementele reactive, atingandu-se un maxim la rezonanta, urmat de o scadere(evolutie tip "clopot"). Cresterea(respectiv scaderea) este cu atat mai drastica, cu cat factorul de calitate este mai ridicat.

In cazul rezonantei, in cazul ideal ar trebui ca tensiunea pe bobina sa fie egala cu cea pe condensator. In realitate, bobina nu are caracter pur inductiv, ceea ce inseamna ca, la rezonanta, tensiunea pe ea trebuie sa fie mai mare decat cea pe condensator. De asemenea, rezistenta bobinei nu ramane constanta in timpul experimentului. Odata cu cresterea intensitatii curentului, creste si caldura disipata prin efect joule, ce cauzeaza o incalzirea a conductorului, ce are ca efect scaderea rezistentei acestuia.

Raspunsuri la intrebari:

1) In urma experimentului s-au obtinut valori diferite pentru capacitatea condensatorului si reactanta condensatorului, din cauza rezistentei bobinei.

2) Acest tip de circuit se foloseste in radiotehnica pentru producerea antenelor. Prin acestea este de dorit sa treaca un curent maxim, deoarece in acest caz bataia statiei este si ea maxima. De asemenea, circuitele RLC se folosesc pentru filtrarea frecventelor de unda.

Din cauza ca in regim de rezonanta, tensiunea la bornele bobinei si condensatorului ating valori mari, acest fenomen poate avea si consecinte nefaste. In instalatiile industriale pentru transmisia si utilizarea energiei electrice, aparitia supratensiunilor poate sa duca la accidente si deteriorari.

3) Metoda este folista in tehnica masurarii frecventelor , a factorului de calitate, a impedantelor. In practica se prefera reglarea capacitatatii.

4) Circuitul RLC serie este un circuit cu rezonanta de tensiune deoarece tensiunea pe inductanta L este egala cu tensiunea pe capacitatea C si este de q(factor de calitate) ori mai mare decat tensiunea la bornele circuitului. Un circuit cu rezonanta de curent este circuitul RLC paralel.

5) Cu cat factorul de calitate este mai mare cu atat tensiunile si intensitatea curentului la rezonanta sunt mai mari. Remarcam faptul ca unghiul φ are valori negative in partea stanga a graficului si pozitive in partea din dreapta. Ca urmare, curentul prin circuit este defazat in urma tensiunii in regimul capacitiv si inaintea acesteia in regim inductive. La rezonanta defazajul este 0.

6) Daca q este mare, tensiunile de pe condensator si bobina sunt mari si curentul la rezonanta este in faza cu tensiunea si atinge valoarea maxima. La tensiuni mari este risc mare de distrugere a circuitului. Daca q este mic, rezonanta este mai greu de observat si apar pierderi prin efect Joule.

7) Raportul se numeste factor de calitate intrucat arata de cate ori este mai mare, la rezonanta, tensiunea la bornele bobinei sau condensatorului decat tensiunea generatorului. Daca q este mare se poate ajunge la tensiuni de lucru foarte mari.

8) Valorile UL si UC se obtin diferite din cauza rezistentelor de pierderi diferite ale celor doua componente bobina respectiv condensatorul.

9) .

Pentru aflarea maximului, punem conditia: si rezulta

In cazul condensatorului,

Pentru aflarea maximului, punem conditia: si rezulta .


Document Info


Accesari: 2036
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.

 


Copyright Contact (SCRIGROUP Int. 2014 )