DENEY 7: ALTERNATİF AKIMDA RLC DEVRESİ Deneyin Amaçları

DENEY 7: ALTERNATİF AKIMDA RLC DEVRESİ
Deneyin Amaçları

Alternatif akımda RLC devresinin davranışını incelemek.

Rezonans frekansının etkisini gözlemek.
Deney Malzemeleri
Direnç(1k), bobin(1mH), sığa(100nF), fonksiyon generatör, multimetre, breadboard,
osiloskop.
Teorik Bilgi
Alternatif Akım da RLC Devresi
AA kaynak gerilimi ile beslenen seri bağlı direnç bobin kapasitör (RLC) devresi Şekil 1’de
verilmiştir. Devrelerin empedans üçgenleri ve alternatif akımla ilgili parametreleri Şekil 2 ve
Tablo 1’de verilmiştir.
Şekil 1 Seri RLC Devresi
XC>XL
XL>XC
Şekil 2. RC ve RL devreleri empedans üçgenleri
Tablo 1. RLC Devresi Alternatif Akım Parametreleri
Paramatre
RLC Devresi
Empedans
,
Empedansın Genliği
Akım ile Gerilim
Arasındaki Faz Farkı (*)
| |
√
|
|
| |
Kaynak Gerilimin Etkin
Değeri
√
Akımın Etkin Değeri
| |
Rezonans frekansı
(XL=XC)
Görünen Güç(apparent
power)
Ortalama güç (average
power)
√
S=P+jQ(VA)
Reaktif Güç (reactive
power)
Güç Faktörü(**)
* XL>XC ise faz farkı indüktif, XC>XL ise faz farkı kapasitiftir.
** Yük kapasitif ise ileri güç faktörü, yük indüktif ise geri güç faktörü olarak ifade edilir.
Şekil 3. Güç Üçgeni
KMU EEM Devre Analizi II Laboratuvarı Deney 7
2
ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMASI
1) Aşağıdaki devreyi multisimde kurarak tabloda istenen değerleri multimetre ile ölçünüz
ve hesaplayınız. Empedans üçgenini çiziniz. Direnç üzerindeki gerilimi ve kaynak
gerilimini osiloskop ile ölçünüz. Grafikleri çiziniz ve grafik üzerinden faz farklarını
hesaplayınız. Güç üçgenleri çizerek güç faktörlerini hesaplayınız.
a) V1=10sin(wt), f=2kHz
Vs
VR
VC
VL
Faz Farkı
Empedans
XC
XL
VL
Faz Farkı
Empedans
XC
XL
Faz Farkı
Empedans
XC
XL
b) V1=10sin(wt), f=100kHz
Vs
VR
VC
c) V1=10sin(wt), f=rezonans frekansı
Vs
VR
VC
VL
KMU EEM Devre Analizi II Laboratuvarı Deney 7
3
DENEYSEL ÇALIŞMA
Aşağıdaki devreleri sırasıyla kurunuz tabloda istenen değerleri ölçünüz. Direnç üzerindeki gerilimleri
ve kaynak gerilimini osiloskop ile inceleyiniz grafiği çiziniz. Grafik üzerinden faz farklarını
hesaplayınız. Devrelerin empedans ve gerilim üçgenlerini çiziniz. Devrelerden akan akım ve kaynak
gerilimleri arasındaki ilişkiyi yazınız. Güç üçgenleri çizerek güç faktörlerini hesaplayınız.
Tablo verilen değerlerden ölçülemeyecek olanları ölçtüğünüz değerleri kullanarak
hesaplayınız.
Tablo 2. Ön Hazırlık
Vs
VR
VC
VL
Faz Farkı
Empedans
XC
XL
Faz Farkı
Empedan
s
XC
XL
Empedan
s
XC
XL
f=2kHZ
Vs
VR
VC
VL
f=100kHZ
Vs
VR
VC
Faz Farkı
VL
f=fr
KMU EEM Devre Analizi II Laboratuvarı Deney 7
4
Tablo 3. Deneyde Ölçülen
a) f=2kHz
R
L
C
Vs
VR
VC
VL
Faz Farkı
Empedans
XC
XL
Vs
VR
VC
VL
Faz Farkı
Empedans
XC
XL
b) f=100kHz
R
L
C
c) Devrenin rezonans frekansını hesaplayınız ve fonksiyon generatörünü rezonans
frekansına ayarlayın. Direnç üzerindeki gerilimi ve kaynak gerilimini osiloskop ile inceleyiniz
grafiği çiziniz.
R
L
C
Vs
VR
VC
VL
Faz Farkı
KMU EEM Devre Analizi II Laboratuvarı Deney 7
Empedans
XC
XL
5