Prozkoumejte chování kondenzátoru v obvodu s generátorem obdélníkového napětí a s generátorem harmonického napětí.



Podobné dokumenty
pracovní list studenta RC obvody Měření kapacity kondenzátoru Vojtěch Beneš

Podívejte se na časový průběh harmonického napětí

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

Seznámení s přístroji, používanými při měření. Nezatížený a zatížený odporový dělič napětí, měření a simulace PSpice

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu. P = 1 T

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Tlumené kmitání tělesa zavěšeného na pružině

6. Střídavý proud Sinusových průběh

D i f r a k c e s v ě t l a n a š t ě r b i n ě a d v o j š t ě r b i n ě

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Studium harmonických kmitů mechanického oscilátoru

Netlumené kmitání tělesa zavěšeného na pružině

popsat princip činnosti čidel rychlosti a polohy samostatně změřit zadanou úlohu

i ma Teorie: Měření budeme provádět podle obr. 1. Obr. 1

výkon střídavého proudu, kompenzace jalového výkonu

Laboratorní úloha č. 1 Základní elektrická měření

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_06_Demodulace a Demodulátory

Ele 1 elektromagnetická indukce, střídavý proud, základní veličiny, RLC v obvodu střídavého proudu

sf_2014.notebook March 31,

Digitální učební materiál

NÍZKOFREKVENČNÍ ZESILOVAČ S OZ

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál

10a. Měření rozptylového magnetického pole transformátoru s toroidním jádrem a jádrem EI

pracovní list studenta Střídavý proud Fázové posunutí napětí a proudu na cívce Pavel Böhm

Inkrementální snímače

I. STEJNOSMĚ RNÉ OBVODY

Charakteristika ultrazvuku a jeho využití v praxi

EUROTEST Použití Tech. parametry Rozsah dodávky PC software Volitelné příslušenství

Řešení testu 1b. Fyzika I (Mechanika a molekulová fyzika) NOFY listopadu 2015

LOGIC. Stavebnice PROMOS Line 2. Technický manuál

Měření vlastností střídavého zesilovače

Digitální učební materiál

Zkouškové otázky z A7B31ELI

Synchronní detektor, nazývaný též fázově řízený usměrňovač, je určen k měření elektrolytické střední hodnoty periodického signálu podle vztahu.

BEZDRÁTOVÉ PROPOJENÍ ROZHRANÍ LABQUEST 2

"Rozvoj vědy a pokrok poznání se stávají stále obtížnější. Na experimentování již nestačí zápalky a sláma." Richard Philips Feynman

3.4 Ověření Thomsonova vztahu sériový obvod RLC

pracovní list studenta Elektrický proud v kovech Voltampérová charakteristika spotřebiče Eva Bochníčková

W1- Měření impedančního chování reálných elektronických součástek

ZRYCHLENÍ KMITAVÉHO POHYBU

Mechatronické systémy s krokovými motory

pracovní list studenta Kmitání Studium kmitavého pohybu a určení setrvačné hmotnosti tělesa

Operační zesilovač je integrovaný obvod se dvěma vstupy (invertujícím a neinvertujícím) a jedním výstupem.

Mechanické kmitání Kinematika mechanického kmitání Vojtěch Beneš

Elektromagnetický oscilátor

ZAPOJENÍ REZISTORŮ ZA SEBOU

Sestrojení voltampérové charakteristiky diody (experiment)

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ VZDÁLENOSTI A POSUVU

Příloha č. 1 Technická specifikace a kalkulace předmětu veřejné zakázky Dodávka měřícího systému - opakovaná výzva

Fázory, impedance a admitance

R w I ź G w ==> E. Přij.

Vyzařování černého tělesa, termoelektrický jev, závislost odporu na teplotě.

Datum tvorby

Pár zajímavých nápadů

Počítačové cvičení BNEZ 2. Snižující měnič

ZAPOJENÍ REZISTORŮ VEDLE SEBE

4. Modelování větrné elektrárny [4]

, pro kapacitanci kondenzátoru platí

Ele 1 RLC v sérií a paralelně, rezonance, trojfázová soustava, trojfázové točivé pole, rozdělení elektrických strojů

FYZIKA 2. ROČNÍK. Příklady na obvody střídavého proudu. A1. Určete induktanci cívky o indukčnosti 500 mh v obvodu střídavého proudu o frekvenci 50 Hz.

Název: Chování cívky v obvodu, vlastní indukce, indukčnost

Elektrická impedanční tomografie

Kompenzace jalového výkonu A0M15EZS Elektrické zdroje a soustavy

MĚŘENÍ HYSTEREZNÍ SMYČKY TRANSFORMÁTORU

Martin Lipinský A Fyzikální Praktikum Měření proudu a napětí v obvodech elektrického proudu

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky optoelektronických součástek

Měření se senzorem GPS

Rezonanční elektromotor

LabQuest měření v terénu

Dimenzování vodičů v rozvodech NN

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Polovodičový usměrňovač


ATICS-2-ISO ATICS-2-80A-ISO




MĚŘENÍ HYSTEREZNÍ SMYČKY TRANSFORMÁTORU

1 Přesnost měření efektivní hodnoty různými typy přístrojů

pracovní list studenta

Název: Téma: Autor: Číslo: Říjen Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

= T = 2π ω = 2π 12 s. =0,52s. =1,9Hz.

Laboratorní měření 1. Seznam použitých přístrojů. Popis měřicího přípravku

pracovní list studenta

Digitální multimetr s měřením otáček EM133A

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ NAPÁJECÍ ZDROJE

Možnosti potlačení asymetrické EMI v pásmu jednotek až desítek MHz

Vlny v trubici VUT FSI v Brně

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_350

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P04 MECHANICKÉ KMITÁNÍ

Digitální učební materiál

KLEŠŤOVÝ MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJ AC/DC TRUE RMS AX-355

ZÁKLADY TRASOVÁNÍ INŽENÝRSKÝCH SÍTÍ

Inovace a vytvoření odborných textů pro rozvoj klíčových. kompetencí v návaznosti na rámcové vzdělávací programy. education programs

Opravné prostředky na výstupu měniče kmitočtu (LU) - Vyšetřování vlivu filtru na výstupu z měniče kmitočtu

STŘEDNÍ ŠKOLA, HAVÍŘOV-ŠUMBARK, SÝKOROVA 1/613 PROUDOVÝ CHRÁNIČ ZÁKLADNÍ INFORMACE

CELÁ ŠKÁLA KONTROLNÍCH A MĚŘICÍCH ZAŘÍZENÍ

FYZIKA 3. ROČNÍK. Obvod střídavého proudu s odporem. ϕ = 0. i, u. U m I m T 2

SYMETRICKÉ ČTYŘPÓLY JAKO FILTRY

Transkript:

ýstup P: Klíčová slova: inforace pro učitele obvody Střídavý obvod ojtěch Beneš žák porovná účinky elektrického pole na vodič a izolant, aplikuje poznatky o echanisech vedení elektrického proudu při analýze chování kondenzátoru v elektrických obvodech kondenzátor, kapacita kondenzátoru, nabíjení a vybíjení, střídavé obvody, fázový posuv, ipedance, obvod Septia Příprava na hodinu Doba na přípravu: 0 in Doba na provedení: 45 in Obtížnost: vysoká Úkol Poůcky Prozkouejte chování kondenzátoru v obvodu s generátore obdélníkového napětí a s generátore haronického napětí. Nízkofrekvenční zdroj obdélníkového a sinusového napětí, kondenzátory 00 μf, 000 μf, rezistor 00 Ω, apéretr ernier (ax. 0,6 ), 2 diferenciální voltetry ernier (ax. 6 ), LabQuest, počítač s prograe Logger Pro připojený na dataprojektor, vodiče ypracování Pozorování a analýza obvodu se zdroje obdélníkových pulzů (nabíjení a vybíjení). Na zdroji nastavíe frekvenci f 4 Hz, obdélníkové napětí (0; + e ), přičež elektrootorické napětí e nepřekročí 6. 2. Zapojíe obvod podle schéatu. Použijee rezistor o odporu 00 Ω a kondenzátor o kapacitě 00 μf. 3. péretr a voltetr zapojíe do analogových vstupů H a H2 LabQuestu, LabQuest propojíe SB kabele s počítače. 4. Na počítači v prograu Logger Pro nastavíe (enu Experient Sběr dat...): dobu ěření sekundy, vzorkovací frekvenci 0 khz, trigger: spustit ěření, když napětí přesáhne 0,3. 7

inforace pro učitele Střídavý obvod 5. Před zahájení ěření (zdroj odpojen) senzory vynulujee kliknutí na ikonu. Měření spustíe kliknutí na ikonu. 6. hcee-li do téhož grafu přidat křivku pro jiný rezistor, v enu Experient zvolíe chovat poslední ěření. Časový průběh napětí na kondenzátoru,5 0 ohů 47 ohů Napětí (),0 00 ohů 0, 0,2 0,3 0,4 Časový průběh proudu na kondenzátoru 4 2 0 ohů 47 ohů 00 ohů 0-2 -4 Síla (N) 0, 0,2 0,3 0,4 72

inforace pro učitele Střídavý obvod yučující ůže se žáky identifikovat křivky, diskutovat znaénko proudu, rychlost nabíjení a vybíjení v závislosti na odporu. Podrobněji rozebráno v aktivitě Nabíjení kondenzátoru. Kondenzátor připojen ke zdroji haronického napětí. Na zdroji nastavíe frekvenci f 20 Hz, sinusové napětí o aplitudě enší než 2. 2. Zapojíe obvod podle schéatu. Použijee kondenzátor o kapacitě 000 μf. 3. péretr a voltetr zapojíe do analogových vstupů H a H2 LabQuestu, LabQuest propojíe SB kabele s počítače. 3. Na počítači v prograu Logger Pro nastavíe (enu Experient Sběr dat...): dobu ěření 0, sekundy, vzorkovací frekvenci 0 khz, trigger: vypnutý. Před zahájení ěření senzory vynulujee kliknutí na ikonu. Měření spustíe kliknutí na ikonu. Zobrazíe proud i napětí do jediného grafu (viz obr.) a proložíe je sinusoidai (nalýza Proložit křivku...). Průběh napětí a proudu 0,3 3 Napětí () 0, utoaticky proložit křivku pro: Poslední ěření I Napětí utoaticky proložit křivku pro: Poslední ěření I Proud Pot *sin(b*t + ) + D I *sin(b*t + ) + D : +/- 00478 B: 2,0 +/- 907 : 3 +/- 3,569E-005 B: 2, +/- 0,3330-3 : 4,75 +/- 058 : 5,698 +/- 0776 D: -0,202 +/- 00095 D: -00805 +/- 2,646E-005 MSE: 03300 MSE: 007964-0, - 5 0 2 4 6 8-73

inforace pro učitele Střídavý obvod Graf ukazuje, že střídavý zdroj (haronického napětí) způsobí střídavý proud předbíhající napětí o /4 periody. totožná úhlová frekvence w 2 I f rad/s, f 9,3 Hz fázový posuv 5,696 4,72,524 rad π rad I 3 I, takže,4 F ve shodě f f s noinální hodnotou. I 3 dq du i f I Z grafu je f vidět, že v toto obvodu dt proud dt předbíhá napětí: v dřívější čase nastane axiu proudu, v pozdější axiu napětí. okažiku, kdy je proud axiální, roste dq du napětí i nejrychleji. I okažiku, cosφ kdy je proud nulový, napětí se neění (axiu nebo 3 dt dt iniu). f 2 + ( ω Pokročilejší studentů (4. ročník SŠ, Š) ůže posloužit tento graf k deonstraci vztahu cosφdq Z ( du 2 + ( ω + ω i. 2 Z 2 + ( φ ω Sériový 2 + ( obvod ω se zdroje haronického napětí cos Z Zapojíe 2 + ( obvod ω podle schéatu, zvolíe 00 μf, 00 Ω. Ponecháe dobu ěření 0, s, vzorkování 0 khz. Získanýi křivkai ůžee proložit sinusoidy (enu nalýza Proložit křivku...). Napětí na kondenzátoru () Napětí na zdroji (),0 - utoaticky proložit křivku pro: Poslední ěření I Napětí na zdroji ug *sin(b*t + ) + D : 0,9430 +/- 007874 B: 20,8 +/- 3065 : 0,4956 +/- 08 D: 0,200 +/- 005662 MSE: 778 utoaticky proložit křivku pro: Poslední ěření I Napětí na kond. u *sin(b*t + ) + D : 935 +/- 002403 B: 20,8 +/- 485 : 5,942 +/- 007990 D: 0,2002 +/- 0076 MSE: 05405 (89879,,58) 2 4 6 8 74

inforace pro učitele Střídavý obvod 05 00 utoaticky proložit křivku pro: Poslední ěření I Proud I *sin(b*t + ) + D : 06964 +/-,290E-005 B: 20,8 +/- 6730 :,7 +/- 04070 D: 00070 +/- 9,609E-006 MSE: 00286-05 0 2 4 6 8 I (3503, 04899) f I f I 3 Na grafech ůže vyučující deonstrovat výklad učiva o fázorech. f šechny křivky ají tutéž úhlovou I frekvenci 3 ω 20,8 rad/s. Fázor napětí na zdroji je f součte fázoru napětí na rezistoru dq du a fázoru napětí na kondenzátoru. Podle očekávání proud i (úěrný u ) ipředbíhá napětí na zdroji u G a naopak napětí na kondenzátoru dq duu se opožďuje vůči u G. i Fázový posuv proudu i vůči napětí zdroje u G je cosφ. 2 + ( ω Teoreticky: φ 0,69 cosφrad, Experientálně: φ,7 0,496 2 + ( 0,675 ω rad. Z 2 + ω u. i ( Ipedance obvodu Z 2 + ω Teoreticky: Z 30 Ω Experientálně: Z 0,943/0696 35 Ω. ozdíly jsou způsobené předevší parazitníi odpory a kapacitai v obvodu. ( u u G 75