Pomiary impedancji elementów i wyznaczanie parametrów łańcuchowych czwórnika.

Schemat układu:

Wyniki pomiarów impedancji gałęzi czwórnika i obliczeń parametrów łańcuchowych

Typ czwórnika	Impedancja	Pomiary					Obliczenia
		U	I	f	ϕ	Z	A	B	C	D	A	Zf1	Zf2
		V	A	Hz	°	W	-	W	S	-	-	W	W
T	Z1	40	0,95	50	1	46	1,28	105,2	0,006	1,28	0,98	130,2	130,2
	Z2	40	0,95	50	1	46
	Z=Y^-1	40	0,27	50	1	46
P	Z1=Y1^-1	40	0,13	50	1,3	318	1,9	-j159	-j0,01	1,5	1,01	135,3	106,8
	Z2=Y2^-1	40	0,23	50	1,46	176
	Z=Y^-1	40	0,25	50	1,47	159

Wyznaczanie parametrów łańcuchowych przez pomiar impedancji wejściowej w stanie zwarcia i jałowym.

Schemat układu:

Wyniki pomiarów impedancji wejściowych i wyjściowych czwórnika oraz obliczeń parametrów łańcuchowych

Typ czwórnika	Pomiary
T	Zasilanie od strony zacisków 1-1'
	Stan jałowy na wyjściu				Stan zwarcia na wyjściu
	U10	I10	ϕ10	U20	U1Z	i1Z	ϕ1Z	I2Z
	V	A	°	V	V	A	°	A
	60	0,32	58,6	46	60	0,8	57,2	0,62
	Zasilanie od strony zacisków 2-2'
	Stan jałowy na wejściu				Stan zwarcia na wejściu
	U20	I20	ϕ20	U10	U2Z	I2Z	ϕ2Z	I1Z
	V	A	°	V	V	A	°	A
	48	0,32	49,3	60	60	0,62	45,6	0,8
	OBLICZENIA
	Z10	Z1Z	Z20	Z2Z	A	B	C	D
	W	W	W	W	-	W	S	-
	187,5	75	150	96,7	1,25	98	0,006	1,29

Tabela nr 3

Zestawienie parametrów łańcuchowych czwórnika

Typ czwórnika
Parametr		Obliczone z elementów czwórnika	Obliczone z impedancji stanu zwarcia i stanu jałowego
A	-	1,28	1,25
B	Ω	105,2	98
C	S	0,0062	0,006
D	-	1,28	1,29
AD-BC	-	1,1	1,02

Badanie czwórników połączonych łańcuchowo :

Wyniki pomiarów impedancji wejściowych i wyjściowych czwórnika oraz obliczeń parametrów łańcuchowych

Typ czwórnika	Pomiary
T	Zasilanie od strony zacisków 1-1'
	Stan jałowy na wyjściu				Stan zwarcia na wyjściu
	U10	I10	ϕ10	U20	U1Z	I1Z	ϕ1Z	I2Z
	V	A	°	V	V	A	°	A
	60	0,43	62,2	22	60	0,52	63,3	0,23
	Zasilanie od strony zacisków 2-2'
	Stan jałowy na wejściu				Stan zwarcia na wejściu
	U20	I20	ϕ20	U10	U2Z	I2Z	ϕ2Z	I1Z
	V	A	°	V	V	A	°	A
	28	0,52	74	60	60	0,23	73,1	0,62
	OBLICZENIA
	Z10	Z1Z	Z20	Z2Z	A	B	C	D
	W	W	W	W	-	W	S	-
	139,5	115,3	42,3	260,8	2,14	260,8	0,015	2,69

Tabela nr 5

Zestawienie parametrów czwórników składowych i czwórnika zastępczego

Typ czwórnika	Połączenie łańcuchowe czwórników T i Π
Parametr	Obliczenia z elementów czwórnika			Obliczone z impedancji stanu zwarcia i stanu jałowego
A			2,14		2,24
B			255,2		260,8
C			0,015		0,015
D			2,68		2,69

Sprawdzanie warunku regularności połączenia czwórników:

a) połączenie szeregowe czwórników:

Schemat układu:

Wyniki pomiarów prądów szeregowo połączonych czwórników T i Π w stanie jałowym
i zwarcia na wyjściu

Stan jałowy na wyjściu
U1	U2	I'1	I''1	I'2	I''2
V	V	A	A	A	A
60	550	0,28	0,16	0	0,1
Stan zwarcia na wyjściu
U1	U2	I'1	I''1	I'2	I''2
V	V	A	A	A	A
60	0	0,77	0,09	0,64	0,09

b) połączenie równoległe czwórników:

Schemat układu:

Wyniki badań regularności połączenia czwórników T i Π

Sposób Połączenia Czwórników	Zasilanie od strony zacisków 1-1'			Zasilanie od strony zacisków 2-2'
	U1	I1	U3	U1	I2	U3
	V	A	V	V	A	V
Szeregowe	60	0,28	50	50	0,28	60
Równoległe	60	0,51	40	40	0,5	60

Wnioski

Jednym z kryteriów klasyfikacji obwodów elektrycznych jest liczba par zacisków. Czwórnikiem nazywamy układ mający cztery zaciski, a ściśle mówiąc dwie pary uporządkowanych zacisków. Jedną parę zacisków nazywamy wejściem, a drugą wyjściem. Wielkości związane z wejściem oznaczamy cyfrą „1”, a związane z wyjściem cyfrą „2”. Z układami które stanowią czwórniki spotykamy się bardzo często. Do czwórników możemy zaliczyć między innymi transformatory, tranzystory, filtry częstotliwościowe. Rozróżniamy kilka typów czwórników ze względu na budowę wewnętrzną np.: Czwórniki typu T, π, γ. Jeżeli wszystkie elementy wchodzące w skład czwórnika są liniowe, to czwórnik nazywamy liniowym.

Istnieje dużo różnych podziałów czwórników. Możemy je podzielić na symetryczne (jeżeli przy zamianie miejscami wejścia z wyjściem nie zmieni się rozpływ prądów i rozkład napięć w obwodzie poza czwórnikiem), odwracalne i nieodwracalne, pasywne i aktywne. Jeżeli do zacisków wejściowych czwórnika odwracalnego doprowadzimy idealne źródło napięcia, które w zwartym obwodzie wyjścia wywoła prąd I, to po przeniesieniu tego źródła do wyjścia w zwartym obwodzie wejścia też popłynie prąd I. Czwórnik natomiast nazywamy pasywnym , jeżeli całkowita energia pobrana przez elementy czwórnika przy dołączeniu do jego zacisków źródła energii jest dodatnia lub równa zeru. W ćwiczeniu badaliśmy wyłącznie czwórniki pasywne.

---