Przejdź do treści
Pomiar przesunięcia fazowego w obwodzie prądu zmiennego
Informacje do doświadczenia
- Numer stanowiska w pracowni: 226 (sala 217A).
- Doświadczenie wykonać na podstawie opisu zawartego w skrypcie [2].
- Wartość oporu nastawić w przedziale 500-1000 Ω.
- W obliczeniach uwzględnić opory RL użytych cewek. Wartości oporów cewek znajdują się w załączniku (pobierz załącznik).
Przebieg doświadczenia
Metoda figur Lissajous
- Połączyć obwód według schematu, aby móc obserwować figury Lissajous.
- Wartość oporu nastawić w przedziale 500-1000 Ω.
- Zewrzeć zaciski kondensatora aby wyłączyć go z obwodu (C = 0).
- Doprowadzić do uzyskania elipsy w całości widocznej na ekranie (manipulować wzmocnieniami oscyloskopu, wartością indukcyjności oraz napięciem generatora).
- Znaleźć zakres wartości indukcyjności (L) przy których elipsa wyraźnie zmienia spłaszczenie.
- Dokonać obserwacji figur Lissajous (zmierzyć odpowiednie odcinki - OP i OA) dla różnych wartości L z wyznaczonego zakresu.
- Wyłączyć cewkę (L = 0). Zamiast niej włączyć kondensator dekadowy. Analogicznie jak wcześniej znaleźć obraz elipsy i ustalić interesujący zakres wartości pojemności.
- Zmierzyć odcinki OP i OA dla kilku wybranych wartości pojemności C z wyznaczonego zakresu.
- Nastawić L na wartość ze środka wyznaczonego zakresu i zmierzyć odcinek OP i OA dla wybranych wartości C całego wyznaczonego zakresu.
Metoda bezpośrednia
- Połączyć według schematu obwód do pomiaru przesunięcia fazowego metodą bezpośrednią.
- Zmierzyć na ekranie odcinek D odpowiadający różnicy faz 2π. Wykorzystać do tego wykres SEM lub prądu.
- Dla zakresów C i L wyznaczonych w metodzie figur Lissajous zmierzyć odległośi d między punktami o tej samej fazie na wykresach SEM i prądu.
Opracowanie wyników
- Obliczyć przesunięcie fazy φ dla każdego pomiaru.
- Uwzględniając znak fazy φ wykreślić (osobno dla każdej z obu metod: figur Lissajous i metody bezpośredniej) zależności φ = ƒ(L) i φ = ƒ(C).
- Dla wszystkich φ obliczyć tg φ i, wykorzystując odpowiednie wzory, wartości teoretyczne tg φ.
- Uwzględniając znak fazy φ wykreślić (osobno dla każdej metody) zależności tg φ = ƒ(L/R) i tg φ = ƒ(CR).
- Wyznaczyć błędy dla kilku punktów i nanieść je na wykresy.
- Zapisać wnioski.