Politechnika Lubelska w Lublinie	Laboratorium Teorii Obwodów
		Ćwiczenie nr 1
Imię i Nazwisko: Jakub Machometa Michał Kryszczuk Marcin Łupina	Semestr: III	Grupa: 3.3	Rok akademicki: 2009/2010
Temat: Czwórniki		Data wyk.: 23.10.2009r.	Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych praw i zależności dla elementów czterokońcówkowych, jakimi są czwórniki, sposób ich łączenia (połączenie szeregowe, równoległe, kaskadowe).

2. Spis przyrządów.

Amperomierze LE-1 kl. 0,5 szt. 3 305675, 308219, 3051189

Woltomierze TLEM-2 kl. 0,5 szt. 2 307496, 12168

Watomierz lW-1 kl. 0,5 3808074

ART METREL 230V 50-60Hz

3. Wykonanie ćwiczenia.

3.1 Pomiary impedancji elementów i wyznaczanie parametrów łańcuchowych czwórnika.

Układ pomiarowy do wyznaczania impedancji elementów czwórnika.

Oznaczenia:

W₁ - wyłącznik tablicy zasilającej,

W₂ - wyłącznik dwubiegunowy,

f - częstościomierz,

W - watomierz,

V - woltomierz elektromagnetyczny,

A - amperomierz elektromagnetyczny,

Z - element badany.

Tablica 1.2

Typ	Imped.	Pomiary
Czw.		U	I	f	P.	Z
		V	A	Hz	W	Ω
T	Z1	15	0,4	50	6	37,5	0
		Z2	16	0,4	50	6,4	35	0
		Z=Y^-1	58	0,4	50	22,5	145	14,1
	Π	Z1=Y1^-1	115	0,3	50	4	383,3	-83,3
		Z2=Y2^-1	96	0,5	50	3	192	-86,4
		Z=Y^-1	60	0,5	50	1,5	30	-87,1

Obliczenia

A

B

C

D

A

Zf1

Zf2

-

Ω

S

-

-

Ω

Ω

Macierze łańcuchowe czwórników o schemacie wewnętrznym T i Π mają postacie:

A_T=

=

=

A_Π=

A= det A= AD - BC=

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

Badanie czwórnika.

Schemat układu pomiarowego do wyznaczania parametrów łańcuchowych metodą doświadczalną.

Oznaczenia:

W₁ - wyłącznik tablicy zasilającej,

W₂, W₃ - wyłączniki dwubiegunowe,

f - częstościomierz,

W - watomierz,

V₁, V₂ - woltomierze elektromagnetyczne,

A₁,A₂ - amperomierze elektromagnetyczne.

Tablica 1.1 Wyznaczanie parametrów łańcuchowych czwórnika na podstawie pomiarów impedancji.

Parametry	impedancje	dane z	pomiarów
	Z10, Z1z, Z20	Z10, Z20, Z2z	Z10, Z1z, Z2z	Z1z, Z20, Z2z
A
B
C
D

Tablica 1.3 Wyniki pomiarów impedancji wejściowych i wyjściowych czwórnika oraz obliczeń parametrów łańcuchowych.

Typ	Pomiary
czwór-	Zasilanie od strony zacisków 1 - 1'
nika	Stan jałowy na wejściu.				Stan zwarcia na wejściu
T	U10	I10	P	U20	U1z	I1z		P.	I2z
		V	A	W	V	V	A		W	A
		72	0,4	29	52	28	0,4		11,5	0,31
		Zasilanie od strony zacisków 2 - 2'
		Stan jałowy na wejściu.				Stan zwarcia na wejściu
		U20	I20	P.	U10	U2z	I2z		P.	I1z
		V	A	W	V	V	A		W	A
		73	0,4	28,5	54	28	0,4		11,5	0,31
		Obliczenia
		Z10	Z1z	Z20	Z2z	A	B	C		D
		Ω	Ω	Ω	Ω	-	Ω	S		-

Tablica 1.4 Zestawienie parametrów łańcuchowych czwórnika.

Typ czwórnika
Parametr		Obliczone z elementów czwórnika.	Obliczone z impedancji stanu zwarcia i stanu jałowego.
A	-
B	Ω
C	S
D	-
AD - BC	-

3.3 Badanie czwórników połączonych łańcuchowo.

Tablica 1.5 Wyniki pomiarów impedancji wejściowych i wyjściowych czwórnika oraz obliczeń parametrów łańcuchowych.

Typ

Pomiary

czwór-

Zasilanie od strony zacisków 1 - 1`

nika

Stan jałowy na wyjściu.

Stan zwarcia na wyjściu

U10

I10

P.

U20

U1z

I1z

P.

I2z

Połą-

V

A

W

V

V

A

W

A

czenie

55

0,4

20

24

42

0,4

15

0,2

Zasilanie od strony zacisków 2 - 2`

łańcu-

Stan jałowy na wejściu.

Stan zwarcia na wejściu

chowe

U20

I20

P.

U10

U2z

I2z

P.

I1z

V

A

W

V

V

A

W

A

czwór-

46

0,4

6

23

32

0,4

4

0,18

ników

Obliczenia

Z10

Z1z

Z20

Z2z

A

B

C

D

T i Π

Ω

Ω

Ω

Ω

-

Ω

S

-

Tablica 1.6 Zestawienie parametrów czwórników składowych i czwórnika zastępczego.

Typ czwórnika		T	Π	Połączenie łańcuchowe czwórników T i Π
Parametr				Obliczone z elementów czwórnika	Obliczone z impedancji stanu zwarcia i stanu jałowego
A	-
B	Ω
C	S
D	-
AD - BC	-

Obliczenia:

3.4 Sprawdzenie warunku regularności połączenia czwórników.

Połączenie szeregowe czwórników.

Szeregowe połączenie czwórników T i Π.

Tablica 1.8 Wyniki pomiarów prądów szeregowo połączonych czwórników T i Π w stanie jałowym i zwarcia na wyjściu.

Stan jałowy na wyjściu.
U1	U2	I1`	I2``	I2`	I2``
V	V	A	A	A	A
30	0	0,4	0	0,32	0
Stan zwarcia na wyjściu
U1	U2	I1`	I2``	I2`	I2``
V	V	A	A	A	A
88	72	0,4	0,12	0	0,25

Równoległe połączenie czwórników T i Π

Tablica 1.7 Wyniki badań regularności połączenia czwórników T i Π.

Sposób	Zasilanie od strony zacisków 1 - 1`			Zasilanie od strony zacisków 2 - 2`
połączenia	U1	I1	U3	U1	I2	U3
czwórników	V	A	V	V	A	V
szeregowe	88	0,4	72	90	0,4	72
równoległe	49	0,4	32	44	0,4	32

4. Wnioski.

Po zbadaniu czwórników typu T i Π oraz ich połączeń szeregowych i równoległych stwierdzić można niewielkie odchylenia wyników pomiarowych od obliczonych. Wynika to z braku idealnych charakterystyk poszczególnych elementów czwórników (rezystory posiadały pewną pojemność oraz indukcyjność, a kondensatory posiadały określoną oporność). Niedokładność określenia wartości kątów (a co za tym idzie poszczególnych wyników) wzięła się z przeliczania jej z wartości mocy czynnej. Wyniki badań czwórników były zgodne z oczekiwaniami.

---