LABORATORIUM ELEKTRICITEIT 1 Proef RL in serie... 1.1 Uitvoering:... 1.2 Opdrachten... 2 Proef RC in serie... 7 2.1 Meetschema... 7 2.2 Uitvoering:... 7 2.3 Opdrachten... 7 3 Proef RC in parallel... 11 3.1 Meetschema... 11 3.2 Uitvoering:... 11 3.3 Opdrachten... 11
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 1 Proef RL seriekring L1 =... H R2 =... Ω V1=... V f =... Hz a) Bereken de stroom door de kring, de spanning over de weerstand en de spoel. b) Bereken de faseverschuiving tussen It en Ut. c) Meet de stroom door de kring, de spanning over de weerstand en de spoel. Laat de leerkracht de meetgegevens controleren. U R U L =... V =... V It =... A
d) Teken de vectoren U R, U L, U T en It op een zelf gekozen schaal.
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 2 Proef RC seriekring C1 =... F R2 =... Ω V1=... V f =... Hz a) Bereken de stroom door de kring, de spanning over de weerstand en de spoel. b) Bereken de faseverschuiving tussen It en Ut. c) Meet de stroom door de kring, de spanning over de weerstand en de spoel. Laat de leerkracht de meetgegevens controleren. U R U C It =... V =... V =... A
d) Teken de vectoren U R, U C, U T en It op een zelf gekozen schaal.
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 3 4 Proef RL in serie 4.1 Uitvoering: Neem de transformator en sluit deze aan op het bovenstaande schema. Laat de leraar de opstelling controleren. Meet de bronspanning na Meet de spanning over de weerstand Meet de stroom door de kring = V = V = A Voor deze proef nog eens uit met een gelijkspanningsvoeding van 10V. Meet de bronspanning na Meet de spanning over de spoel Meet de stroom door de kring = V = V = A 4.2 Opdrachten Bepaal de weerstand van de spoel. Bepaal de coëfficiënt van zelfinductie van de spoel. Teken de impedantiedriehoek op schaal (schaal is vrij te kiezen).
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 5 Proef RC in serie.1 Meetschema R1 = 1000 OHM.2 Uitvoering: Neem de transformator en sluit deze aan op het bovenstaande schema. Laat de leraar de opstelling controleren. Meet de bronspanning na Meet de spanning over de condensator Ctot Meet de stroom door de kring = V = V = A.3 Opdrachten Bepaal de totale impedatie uit de gemeten waarden. Bepaal de capacitantie van Ctot uit de gemeten waarden. Teken de impedantiedriehoek op schaal (schaal is vrij te kiezen). 7
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 8 RLC serieketen 8.1.1 Resonantiekrommen Z = f(f) en I = f(f). R= L= C= U= 8.2 Metingen Meet de stroom door deze kring bij de volgende frequenties (0-10-20-30-40-50- 0-70-80-90-100 Hz). Teken I = f(f) op Fig. a. Fig. a
8.3 Berekeningen a) Bereken de resonantiefrequentie van deze kring. fr = Teken een verticale lijn voor deze frequentie op Fig. a. b) Bereken de totale impedantie van deze kring voor de volgende frequenties (0-10-20-30-40-50- 0-70-80-90-100 Hz). f R Xc XL Z 0 ###### 0 ###### 10 154,32,48 148,18 20 77,1 12,9 4,975 30 51,44 19,44 33,52 40 38,58 25,92 1,133 50 30,84 32,4 10,117 0 25,72 38,88 1,528 70 22,04 45,3 25,38 80 19,29 51,84 34,051 90 17,147 58,32 42,37 100 15,432 4,8 50,371 Teken Z = f(f) op Fig. a. Besluit : wat kan je zeggen over de weerstand bij de resonantiefrequentie. ->
Oefening 2 R= L= C= U= fig.b tabel 1 -> a) Bereken met behulp van Excel de stroom in functie van de frequentie. Vul dit in op tabel 1. b) Bereken de resonantie frequentie van deze kring. 1.10 2.10 3.10 4.10 5.10 7.10 8.10 9.10 f I 10.10 fr ###### fr = c) Bereken de stroom door de kring bij de frequentie fr. I = Vul dit in op tabel 1. d) Teken de grafiek I=f(f) op fig.b.
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 9 Proef RC in parallel 9.1 Meetschema 9.2 Uitvoering: Neem de transformator en sluit deze aan op het bovenstaande schema. Laat de leraar de opstelling controleren. Meet de bronspanning na Meet de spanning over de condensator Ctot Meet de stroom door de condensator Ctot Meet de totale stroom door de kring = V = V = A = A 9.3 Opdrachten Bepaal de totale impedantie uit de gemeten waarden. Bepaal de capacitantie van Ctot uit de gemeten waarden. Teken de Admittantiedriehoek op schaal (schaal is vrij te kiezen).
NAAM: VOORNAAM: VAK: ELEKTRICITEIT LABO KLAS: DATUM: TECHNISCH INSTITUUT ST-JOZEF 10 Proef RCL gemengde schakeling L = (Rij 1) 80 mh (Rij 2) 500 mh C= zie tabel 1 R= (Rij 1) 10 ohm (Rij 2) 20 ohm U= (Rij 1) 70 V (RMS) 50 Hz (Rij 2) 120 V (RMS) 25 Hz - Maak bovenstaand schema in multisim. - Meet de stroom I RL, I C en I t voor de verschillende waarde van de condensator (vul in op tabel 1). - Bereken de faseverschuivingshoek φ RL. (vul in op tabel 1). Schrijf hier je berekening :
- Teken de Vectoren I RL, I C en I t voor al de gemeten waarden. (1cm ~ 0.2A) Vectorendiagram 1 Ut - Besluiten - Bij welke waarde van de condensator is de totale stroom het kleinst.
Tabel 1. C ( µf) I C (A ) I RL (A) I t (A) φ RL 30 40 50 0 70 80 90 100 110 120 130 140 150 10 170 180 Teken de grafiek It (1 vakje = 0.1A) in functie van C (1 vakje = 10 µf) 2A 0A-30µF 230 µf
Bereken U L en U R van de voorgaande schakeling. - Teken de Vectoren U L en U R op vectordiagram 1 (1cm ~ 10V)
10.1 Proef 2 RCL gemengde schakeling. 1) Stel de oscilloscoop in volgens de bovenstaande tekening. 2) Teken het bekomen beeld van de oscilloscoop op de de bovenstaande tekening. 3) Bepaal de faseverschuiving tussen It en Ut uit het oscilloscoopbeeld. Doe dit nauwkeurig. 4) Bereken de faseverschuiving en vergelijk deze met de opgeloste oefening.