szukanie zaawansowane
 [ Posty: 67 ]  Przejdź na stronę 1, 2, 3, 4, 5  Następna strona
Autor Wiadomość
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 27 gru 2017, o 21:47 
Użytkownik

Posty: 315
Witam.

Na płytce prototypowej składam prosty obwód RLC:

Obrazek

R=1\:k\Omega,\ L=100\:mH,\ C=100\:nF

Korzystając z wzoru na rezonans:
f_{0} =  \frac{1}{2 \cdot \pi \cdot  \sqrt{LC} }
f_{0} = 1591\:Hz

Obserwuję napięcie rezystora na oscyloskopie, a cały obwód zasilam funkcję sinus z generatora, idąc z częstotliwością od 500\:Hz do 5\:kHz . Niestety nie zauważam rezonansu w ogóle. Jedna zależność jaką widzę to im wyższa częstotliwość, tym wyższe napięcie na rezystorze. Tak więc krzywa rezonansowa w ogóle nie ma zastosowania. Dlaczego?
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 27 gru 2017, o 23:41 
Użytkownik
Avatar użytkownika

Posty: 1851
Lokalizacja: Warszawa
Mondo napisał(a):
R=1\:k\Omega,\ L=100\:mH,\ C=100\:nF
Czy zdajesz sobie sprawę, jaką "byczą" indukcyjnością jest 100 \ \text{mH} ? Skąd odczytałeś tę wartość? Indukcyjność zapewne jest wiele razy mniejsza i zwiększając częstotliwość, reaktancja kondensatora maleje (przy nieznacznej wartości reaktancji cewki), stąd masz wzrost prądu w obwodzie, a tym samym wzrost napięcia na rezystorze. Lepiej zmierz napięcie na cewce, oraz prąd pobierany z generatora i oblicz sobie z reaktancję/indukcyjność cewki. Jaka to jest cewka? ... bezrdzeniowa?
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 15:27 
Użytkownik

Posty: 315
mdd napisał(a):
Czy zdajesz sobie sprawę, jaką "byczą" indukcyjnością jest?

Tak wiem, teraz próbuje zrozumieć dlaczego układ zachowuje się inaczej niż oczekiwałem. Częstotliwość rezonansowa dla tego układu, to 1591\:Hz . Stąd też oczekiwałem następującego zachowania – napięcie na rezystorze rośnie dla częstotliwości 0\div1591 i maleje dla częstotliwości 1591\div\infty . Niestety, u mnie częstotliwość stale rośnie wraz z wzrostem częstotliwości.
mdd napisał(a):
Jaka to jest cewka? ... bezrdzeniowa?

Obrazek

Taką kupiłem, to jest chyba bezrdzeniowa cewka. Natomiast wartość jej indukcyjności jest raczej pewna.

mdd napisał(a):
zwiększając częstotliwość, reaktancja kondensatora maleje (przy nieznacznej wartości reaktancji cewki)

Impedancja cewki: Z = j\omega L
Impedancja kondensatora: Z = \frac{1}{j\omega C}
Lewe strony powyższych równań to tylko reaktancje prawda? Stad też nie do końca rozumiem Twoje zdanie, które zacytowałem, wraz ze zwiększeniem częstotliwości reaktancja kondensatora maleje, ale cewki rośnie. A jeśli rośnie, to powinna ona ograniczać płynący prąd.
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 17:50 
Użytkownik
Avatar użytkownika

Posty: 1851
Lokalizacja: Warszawa
Mondo napisał(a):
Taka kupiłem, to jest chyba bezrdzeniowa cewka. Natomiast wartość jej indukcyjności jest raczej pewna.
Niewiele jest rzeczy pewnych w naszym życiu. Jeśli jest taka możliwość, to trzeba to zweryfikować. Do generatora podłącz cewkę z samym rezystorem tylko (bez kondensatora) - zmierz prąd i napięcie na cewce (najlepiej dla kilku różnych częstotliwości). Oblicz (ze stosunku napięcia cewki do prądu cewki) reaktancję tej cewki. Potem z reaktancji i częstotliwości oblicz indukcyjność. Naprawdę nie ma żadnego nadruku na obudowie cewki z informacją o producencie ani żadnej wartości indukcyjności?

Mondo napisał(a):
Impedancja cewki Z_{L} = j\omega L
Impedancja kondensatora:Z_{C} =  \frac{1}{j\omega C}
Lewe strony powyższych równań to tylko reaktancje prawda? Stad też nie do końca rozumiem Twoje zdanie, które zacytowałem, wraz z zwiększeniem częstotliwości reaktancja kondensatora maleje, ale cewki rośnie. A jeśli rośnie, to powinna ona ograniczać płynący prąd.
To są impedancje zespolone cewki i kondensatora (a właściwie elementówL i C ). Reaktancje, to z definicji stosunek wartości skutecznych napięcia do prądu, a nie impedancje zespolone.
X_L=\omega L, \quad X_C=\frac{1}{\omega C}
Co jeśli reaktancja kondensatora będzie dużo razy większa niż reaktancja cewki? Zrób sobie rachunki dla L=100\ \mu\text{H} (moim zdaniem ktoś w sklepie sobie namazał literę "m", zamiast greckiej litery \mu , niekoniecznie w sklepie muszą wiedzieć o co chodzi, :D albo też spolszczyli sobie grecką literę). Jak wtedy będzie to wyglądało? Czy nie tak właśnie jak to zaobserwowałeś?
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 20:03 
Użytkownik

Posty: 152
Lokalizacja: Łódź
Również wątpię, żeby ta cewka miała 100\:\text{mH} .
Zobacz, czy nie ma rezonansu przy 50\div100\;\text{kHz} .
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 20:23 
Użytkownik

Posty: 315
mdd napisał(a):
Naprawdę nie ma żadnego nadruku na obudowie cewki z informacją o producencie ani żadnej wartości indukcyjności?

No nie ma :)

Staram się go wyliczyć, na generatorze wybieram sinusa, 1\:\kHz z amplitudą 10\:V_{pp} , podłączam w szereg rezystor 1\:k\Omega i tę cewkę. Prąd zmierzony – 2,4\:mA , tak więc moje obliczenia:

Z = 1000 + \omega L
Z = \frac{V}{I}
1000 + \omega L = \frac{10}{2,4 \cdot 10^{-3} }
L = 3,16

Jeśli zwiększę częstotliwość z 1\:kHz do 4\:kHz to otrzymuję prąd 0,2\:mA co daje L = 12,25 .

Błąd w obliczeniach? Czy to normalne?
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 20:28 
Użytkownik

Posty: 152
Lokalizacja: Łódź
jak dzielisz przez 2,4\:mA , to wynik jest w k\Omega .
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 20:29 
Użytkownik

Posty: 315
Fakt, już poprawiam...
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 22:01 
Użytkownik

Posty: 152
Lokalizacja: Łódź
Jeżeli napięcie jest pp, to i natężenie musi być mierzone pp.
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 23:10 
Użytkownik

Posty: 315
pasman napisał(a):
Jeżeli napięcie jest pp, to i natężenie musi być mierzone pp.

Hmm, a jak mierzyć natężenie pp?
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 23:54 
Użytkownik

Posty: 152
Lokalizacja: Łódź
Mondo napisał(a):
Hmm a, jak mierzyć natężenie pp?
Oscyloskopem.

Generalnie prąd i napięcie muszą być tego samego typu, czyli np mierzone tym samym miernikiem.
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 28 gru 2017, o 23:55 
Użytkownik
Avatar użytkownika

Posty: 1851
Lokalizacja: Warszawa
Mondo napisał(a):
Staram się go wyliczyć, na generatorze wybieram sinusa, 1\:\kHz z amplitudą 10\:V_{pp} , podłączam w szereg rezystor 1\:k\Omega i tę cewkę. Prąd zmierzony – 2,4\:mA , tak więc moje obliczenia:

Z = 1000 + \omega L
Z = \frac{V}{I}
1000 + \omega L = \frac{10}{2,4 \cdot 10^{-3} }
L = 3,16

Jeśli zwiększę częstotliwość z 1\:kHz do 4\:kHz to otrzymuję prąd 0,2\:mA co daje L = 12,25 .

Błąd w obliczeniach? Czy to normalne?
Chyba podstawy już Ci wyleciały z pamięci.

\underline{Z}=\frac{\underline{U}}{\underline{I}}=R+j\omega L \\
Z=\left| \underline{Z}\right|=\frac{U}{I} =\sqrt{{R}^{2}+\left( \omega L\right)^{2} }

Mondo napisał(a):
pasman napisał(a):
Jeżeli napięcie jest pp, to i natężenie musi być mierzone pp.

Hmm, a jak mierzyć natężenie pp?
Wzory zakładają sinusoidalne przebiegi napięć i prądów. We wzorach powinny się znaleźć albo wartości skuteczne, albo wartości szczytowe, albo wartości międzyszczytowe (peak to peak) napięć i prądu. Akurat dla sinusoidy związki między nimi są banalne.

Możesz też podłączyć samą cewkę, tylko zacznij od bardzo małych napięć i dużych częstotliwości, no chyba że generator ma dobre zabezpieczenie - tj. funkcję ograniczania prądu. Nie wiem jakiej klasy sprzętem się bawisz.

Czy sam generator nie ma funkcji pomiaru prądu? Powinna być chyba.
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 29 gru 2017, o 02:00 
Użytkownik

Posty: 315
Cytuj:
Chyba podstawy już Ci wyleciały z pamięci.

No niestety trochę tak. :)

W dalszym ciągu mam szeregowo podłączoną cewkę z rezystorem 1\:k\Omega . Zasilam ten układ sinusem o częstotliwości 1\:kHz i napięciu 10\:V_{pp} . Na oscyloskopie odczytuję napięcie na rezystorze V_{pp} = 9,60 co daje prąd:
I = \frac{9,60}{1000} = 9,6\:mA

Idąc dalej, dla 1\:kHz :
\frac{V}{I} = \sqrt{R^{2} + (\omega L)^{2}
L = \frac{V}{I\omega} - \frac{R}{\omega}

L \approx 0,0416

Dla 1\:MHz :
L \approx 8 \cdot 10^{-6}

Te wyniki raczej nie przekonują, pewnie wciąż coś nie tak robię. ;/
Cytuj:
Czy sam generator nie ma funkcji pomiaru prądu? Powinna być chyba.

Niestety nie ma.
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 29 gru 2017, o 02:23 
Użytkownik
Avatar użytkownika

Posty: 1851
Lokalizacja: Warszawa
Mondo napisał(a):
W dalszym ciągu mam szeregowo podłączoną cewkę z rezystorem 1\:k\Omega . Zasilam ten układ sinusem o częstotliwości 1\:kHz i napięciu 10\:V_{pp} . Na oscyloskopie odczytuję napięcie na rezystorze V_{pp} = 9,60 co daje prąd:
I = \frac{9,60}{1000} = 9,6\:mA

Idąc dalej, dla 1\:kHz :
\frac{V}{I} = \sqrt{R^{2} + (\omega L)^{2}
L = \frac{V}{I\omega} - \frac{R}{\omega}
Widzę, że nie tylko podstawy elektrotechniki teoretycznej wyfrunęły..., ale podstawy matematyki ze szkoły też - bez obrazy!

Zrelaksuj się!

L=\frac{\sqrt{\left( \frac{V}{I}\right)^{2} -R^2}}{\omega}

Pamiętaj, że \omega=2\pi f

Zwiększ trochę częstotliwość, przynajmniej żeby napięcie na cewce było równe połowie napięcia na rezystorze - wtedy oszacowanie wartości indukcyjności będzie bardziej dokładne.
Góra
Mężczyzna Offline
PostNapisane: 29 gru 2017, o 16:28 
Użytkownik

Posty: 315
mdd napisał(a):
Widzę, że nie tylko podstawy elektrotechniki teoretycznej wyfrunęły..., ale podstawy matematyki ze szkoły też - bez obrazy!
Zrelaksuj się!

Tak, głupie błędy aż wstyd...

L=\frac{\sqrt{\left( \frac{V}{I}\right)^{2} -R^2}}{\omega}

50 Hz :
L=\frac{\sqrt{\left( \frac{4}{1,44 \cdot 10^{-3} }\right)^{2} -1000^2}}{2 \cdot \pi \cdot 50 } =8,249
1 KHz :
L=\frac{\sqrt{\left( \frac{4}{3,84 \cdot 10^{-3} }\right)^{2} -1000^2}}{2 \cdot \pi \cdot 1000 } = 0,0464
1 MHz :
L=\frac{\sqrt{\left( \frac{4}{4 \cdot 10^{-3} }\right)^{2} -1000^2}}{2 \cdot \pi \cdot 1000000 } = 0
8 MHz :
L=\frac{\sqrt{\left( \frac{4}{2 \cdot 10^{-3} }\right)^{2} -1000^2}}{2 \cdot \pi \cdot 8000000 } = 0,0000034
16 MHz :
L=\frac{\sqrt{\left( \frac{4}{0,88 \cdot 10^{-3} }\right)^{2} -1000^2}}{2 \cdot \pi \cdot 16000000 } = 0,0000044
30 MHz :
L=\frac{\sqrt{\left( \frac{4}{0,64 \cdot 10^{-3} }\right)^{2} -1000^2}}{2 \cdot \pi \cdot 30000000 } = 0,0000032

Wyniki dla częstotliwości powyżej 1 MHz mają jakiś sens i wskazywałyby na to, iż indukcyjność tej cewki to Ok. 3,3\:\mu H . Zgadza się?
Cytuj:
Zwiększ trochę częstotliwość, przynajmniej żeby napięcie na cewce było równe połowie napięcia na rezystorze - wtedy oszacowanie wartości indukcyjności będzie bardziej dokładne.

Jest to przypadek dla częstotliwości 8 Mhz.
Góra
Utwórz nowy temat Odpowiedz w temacie  [ Posty: 67 ]  Przejdź na stronę 1, 2, 3, 4, 5  Następna strona


 Zobacz podobne tematy
 Tytuł tematu   Autor   Odpowiedzi 
 Rezonans prądów, obliczyć pulsację  Motywator  2
 Pulsacja dla której zajdzie rezonans  legolas  2
 Problem z prawem Ohma.  GluEEE  21
 Rezonans szeregowy RLC - proste pytania  amd23  3
 Rezonans napięć RLC, wartość pojemności kondesatora. - zadanie 2  Motywator  5
 
Atom [Regulamin Forum] [Instrukcja LaTeX-a] [Poradnik] [F.A.Q.] [Reklama] [Kontakt]
Copyright (C) Karpatka.pl