2019

LABORATORIUM © AMD2009

Laboratorium Elektrotechniki i elektroniki

Temat ćwiczenia:

POMIARY W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH PRĄDU STAŁEGO

1. Wyznaczanie charakterystyk pri|dowo-iiapięciowycli źródeł napięcia Wprowadzenie

Graficzne charakterystyki obwodów elektrycznych odgrywają istotną rolę w analizie pracy tych obwodów. Można przy ich pomocy wyznaczać gralicznic rozwiązania obwodów oraz określać właściwości układów. Przykładowe rodziny charakterystyk przedstawiono poniżej.

Pomiary laboratoryj ne

Pomiary oporu omomierzem

Pomiar oporu wykonujemy multimetrem cyfrowym jak na rysunku I. Ustawiamy tryb pracy przyrządu pomiarowego na „pomiar oporu” i wybieramy odpowiedni zakresu wartości oporu. Zmierzone wartości oporu porównujemy z. opisami wartości umieszczonymi na badanych opornikach. Odczyty notujemy w tabeli I.

li

Rys. I. Schemat układu do pomiaru oporu

Tabela I

Pomiar omomierzem		/?»i mi	Rw2 mi
Odczyt z opornika	0

Zdejmowanie' charakterystyk elektrycznych źródła napięcia- pomiar prądu i napięcia

Zestawiamy obwód pomiarowy zgodnie z rysunkiem 2. Oporność Ru realizujemy wykorzystując opornicę suwakową o prądzie znamionowym /,, = l,25A. Napięcie U_tl = U_A),, natomiast napięcie U"_AH jest to napięcie między zaciskami A i Ił w stanie jałowym, tzn. prąd obciążenia jest równy zero (zaciski A Ił rozwarte).

Źródło napięcia to elektroniczny stabilizowany zasilacz napięcia stałego z ograniczeniem prądowym

Ru opornica suwakowa /„= 1,25 A

Rys. 2. Schemat układu do zdejmowania charakterystyk źródła napięcia

Na zasilaczu elektronicznym ustawiamy pierwszą wartość napięcia E\ podaną przez prowadzącego.

Pomiary wykonujemy multimetrami cyfrowymi w trybie pracy DC. Dla R_wo~Q oraz 3 różnych wartości opornika R_w zmieniamy wartość prądu obciążenia /» opornicą suwakową Ru w zakresie od 0 do około 600[mA], Dokonujemy od 10 do 20 pomiarów napięcia i prądu. Pierwszy pomiar wykonujemy dla stanu jałowego, a ostatni dla stanu zwarcia. Wartość oporu obciążenia zmieniamy tak, aby punkty charakterystyki były mniej więcej jednakowo rozłożone na wykresie. Wyniki notujemy w tabeli I. Następnie pomiary wykonujemy dla drugiej wartości napięcia Ej podanej przez prowadzącego i jednej z. poprzednich wartości oporu R_w.

Tabela 2

gj[V] =									MYJ =
Lp.	R»u rni = o		/?wl \n] =		Rw2 Lii] =		/?W3 [ii] =		Mlii] =
	cv|vi	/a[A]	Cv[V]	/a[A|	MAJ	MAJ	f/v[VJ	/a[AJ	Mivj	/a[AJ
1.
20.

Opracowanie pomiarów

Wzory do obliczeń z pomiarów:

V₀=Vy    I₀=I_A

u"_A„ = u u = e dla /,, = o

R = —    P - U I

ⁿ(>    j    Ml

Wzory do obliczeń charakterystyk teoretycznych:

U(IJ = E - /?,„ • /„    /»,(/?„) = E--^—:

(R„ + RJ

Na podstawie pomiarów obliczamy opór obciążenia Rq oraz moc obciążenia Pu według odpowiednich wzorów. Wyniki przedstawiamy tabelarycznie. Tabela 3 - 7. W rubrykach „Pomiary " wpisujemy wartości z tabeli 2.

Tabela 3 - 7. Pomiary i obliczenia

Lp.	E= [V] Rw = [ił]
	Pomiary		Obliczenia
	U ,{V]	M[A]		P,\ W|
I.
20.

W sprawozdaniu wykreślamy rodziny charakterystyk prądowo-napięciowych (/=/(/<)), gdzie parametrem jest R_w. Przy charakterystykach mocy Po—f(Ro) parametrem jest R_w oraz E. Charakterystyki mocy wykreślamy oddzielnie dla parametru R_w i E. Przykłady odpowiednich charakterystyk przedstawiono we wprowadzeniu do ćwiczenia. Charakterystyki z pomiarów porównujemy z charakterystykami wyznaczonymi teoretycznie.

2