POLITECHNIKA LUBELSKA		LABORATORIUM ELEKTROTERMII
w LUBLINIE		ĆWICZENIE Nr 1
NAZWISKA: Jakubaszek Gumiela Kędzierski	IMIONA: Darek Wanda Tomasz		SEMESTR IV	GRUPA: Edi. 4.2	ROK AKADEM. 98/99
TEMAT : ZASADA MODELOWANIA ELEKTRYCZNEGO.				DATA WYKONANIA 3-03-99	OCENA

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z modelowaniem pól temperaturowych przy pomocy odpowiadających im pól elektrycznych.

Spis przyrządów.

1.woltomierz ME EP 43.3/1604;zakres 150 V; klasa 0,5 PL-E3-P3-92.

2.miernik cyfrowy DIGITAL MULTIMETER TYPE V543; PL-E3-P3-161; zakres 1000V

3.opornik elektroenergetyczny PL-E3-P3-86 In=0,8A R=250 Ω

Warunki początkowe:

w każdym miejscu płyty

dla τ=0, t=0^oC

warunki brzegowe:

dla x=0 t=1000^oC

dla x=g t=0^oC

W skład obwodu wchodzi 9 kondensatorów po 20μF i 9 oporników po 2MΩ i opornik wejściowy R=700kΩ. Ilość czwórników w modelu n=9.Współczynnik dyfuzyjności cieplnej a=10*10^-6 m²/s.

W poszczególnych węzłach zmierzyliśmy napięcie woltomierzem lampowym dla określonych czasów τ_e przy napięciu wejściowe równym100 V.

Następnie obliczyłem skalę temperatur i skalę czasu, a potem na podstawie analogii przeliczyłem napięcie na temperaturę, oraz czas elektryczny τ_e na czas cieplny τ_c.

Pomiary i obliczenia.

L. węzła	Odległ	τe	[s]	60	120	180	240	300	360
		U	[V]	61,49	68,7	71,8	73,5	74,8	75,7
I	0,5555	τc	[s]	4.70	9,41(*)	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	614,9	687(*)	718	735	748	757
		U	[V]	27,7	40,7	46,7	50,2	52,5	54,3
II	1,1111	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	277	407	467	502	525	543
		U	[V]	10,6	22,7	30,0	34,8	38,0	40,4
III	1,6665	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	106	227	300	348	380	404
		U	[V]	3,5	11,3	18,0	23,1	26,9	29,8
IV	2,2222	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	35	113	180	231	269	298
		U	[V]	1,8	6,2	11,1	15,5	19,2	22,2
V	2,7775	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	18	62	111	155	192	222
		U	[V]	0,32	1,83	4,7	7,9	11,0	13,8
VI	3,3333	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	3,2	18,3	47	79	110	138
		U	[V]	0,22	0,76	2,3	4,3	6,7	9,2
VII	3,8889	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	2,2	7,6	23	43	67	92
		U	[V]	0,2	0,51	1,35	2,6	4,5	65
VIII	4,4444	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,82	23,52	28,22
		t	[^oC]	2	5,1	13,5	26	45	6,5
		U	[V]	0,1	0,18	0,55	1,4	2,8	4,5
IX	5	τc	[s]	4,70	9,41	14,11	18,8	23,52	28,22
		t	[^oC]	1	1,8	5,5	14	28	45

Skala temperatur:

Skala czasu :

Ponieważ f₀=f_τ to f_τ=0.0784

Przykładowe obliczenia.

(*)t = U * f_t =68,7V*10^oC/V = 687^oC

(*)τ_c = τ_e* f_τ = 120s * 0,0784 = 9,41s

Odległość =

VII. Wnioski.

Dzięki analogii pomiędzy wielkościami elektrycznymi i cieplnymi można było zbudować model analizatora cieplnego. Analizator taki zbudowany jest z czwórników RC ,które są traktowane jako ściany nagrzewane jednostronnie .W naszym przypadku mierząc potencjał otrzymaliśmy ,stosując odpowiednie równania, rozkład zmian temperatury w funkcji czasu i odległości .Z naszych pomiarów wynika , że wraz ze wzrostem odległości (głębokości wnikania ciepła przez ścianę) temperatura maleje .

Największy przyrost temperatury obserwuje się w początkowej fazie nagrzewania zaś w fazach późniejszych następuje normowanie się temperatury i niemal że jej jednostajny powolny przyrost.

---