Instrukcja do

ć

wiczenia nr 1 BADANIE OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH NAPI

Ę

CIA STAŁEGO

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

1

ĆWICZENIE NR

1

BADANIE OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH NAPIĘCIA STAŁEGO

1.

Cel ćwiczenia

Praktyczna ilustracja wybranych, podstawowych praw obwodów liniowych - podana na

przykładzie obwodu rezystancyjnego z wymuszeniami stałymi. Eksperymentalna weryfikacja twierdzenia
Thevenina, zasady superpozycji i metody prądów oczkowych.

2.

Program ćwiczenia

2.1.

Zestawić układ pomiarowy i zgłosić do sprawdzenia. Nastawić na zasilaczu i zapisać do
protokółu wartość E

1

podaną przez prowadzącego (napięcie zmierzyć woltomierzem

cyfrowym).
E

1

= ......... V

A

1

A

2

A

3

V

E

1

a

1

b

1

P

1

R

1

R

2

R

3

1

1

’

P

2

a

2

b

2

E

2

I

3

R

4

W

1

W

2

Rys. 1. Schemat układu do eksperymentalnej weryfikacji twierdzenia Theveninna, zasady superpozycji i metody

prądów oczkowych

R

1

= 9,2

Ω

R

2

- rezystor suwakowy 7,7

Ω

R

3

= 6,5

Ω

R

4

- rezystor dekadowy 10

Ω

E

1

= 11; 11,5; ... 13,5; 14 V V – woltomierz cyfrowy

S p r a w d z e n i e t w i e r d z e n i a T h e v e n i n a

3.

Za pomocą rezystora suwakowego R

2

ustawić napięcie na rozwartych zaciskach 1-1’ (P

1

- a

1

,

P

2

- a

2

, W

1

- zamknięty, W

2

- otwarty) bliskie wartości podanej przez prowadzącego

(4; 4,5 lub 5 V). Zapisać wartość pomierzonego napięcia jako napięcie źródłowe E

2

i nastawić je

(posługując się woltomierzem cyfrowym) na drugim zasilaczu.

E

2

= ......... V

Uwaga: W pozostałych pomiarach nie zmieniać położenia rezystora suwakowego R

2

.

3.1.

Pomierzyć prąd zwarcia płynący przez zaciski 1-1’ (R

4

= 0, W

1

- otwarty, W

2

- zamknięty)

I

zw

= ............. mA

3.2.

Zdjąć charakterystykę prądu I

3

w funkcji obciążenia R

4

:

a) dla działającego źródła podstawowego E

1

(P

1

- a

1

, P

2

- a

2

, W

1

- otwarty, W

2

- zamknięty)

b) dla działającego źródła zastępczego E

2

(P

1

- b

1

, P

2

- b

2

, W

1

- otwarty, W

2

- zamknięty).

Instrukcja do

ć

wiczenia nr 1 BADANIE OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH NAPI

Ę

CIA STAŁEGO

Laboratorium Teoria Obwodów, ZAKŁAD METROLOGII I PODSTAW ELEKTROTECHNIKI

2

Tabela 1. Weryfikacja twierdzenia Thevennina

R

4

I

3

(źródło

podstawowe)

I

3

(źródło

zastępcze)

I

3

(obliczone)

Ω

mA

mA

mA

0
1
2
3

.
.

10

S p r a w d z e n i e m e t o d : s u p e r p o z y c j i i p r ą d ó w o c z k o w y c h

4.

Pomierzyć wartości prądów w gałęziach obwodu dla następujących przypadków:

a) załączone E

1

i E

2

(P

1

- a

1

, P

2

- b

2

, W

1

- otwarty, W

2

- zamknięty),

b) załączone E

1

(P

1

- a

1

, P2 - a

2

, W

1

- otwarty, W

2

- zamknięty),

c) załączone E

2

(P

1

- b

1

, P

2

- b

2

, W

1

- otwarty, W

2

- zamknięty).

Tabela 2. Wyniki z weryfikacji metody superpozycji i prądów oczkowych

R

4

Załączone:

E

1

i E

2

E

1

E

2

I

1

I

2

I

3

I

1

’

I

2

’

I

3

’

I

1

’’

I

2

’’

I

3

’’

Ω

mA mA mA mA mA mA mA mA mA

0
2
4

6

8

10

5.

Opracowanie wyników
5.1.

obliczyć podział rezystora suwakowego R

2

ustalony w pkt. 3;

5.2.

dwiema metodami wyznaczyć rezystancję wzierną (rezystancję Thevenina) R

T

widzianą z

zacisków 1- 1’:

5.2.1.

na podstawie pomiarów w p-tach 3 oraz 3.1;

5.2.2.

na podstawie znajomości rezystancji R

1

, R

3

oraz podziału rezystora suwakowego R

2

;

5.3.

obliczyć wartości I

3

= f(R

4

) (tabela nr 1) na podstawie twierdzenia Thevenina;

5.4.

narysować na wspólnym wykresie zależności I

3

= f(R

4

) dla trzech przypadków,

5.5.

dla zadanej przez prowadzącego wartości rezystancji R

4

= ......... Ω obliczyć rozpływ prądów w

obwodzie z pkt. 4 a metodą prądów oczkowych oraz metodą superpozycji.

5.6.

Dyskusja otrzymanych wyników i uwagi na temat przeprowadzonego ćwiczenia.