Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zbadanie podstawowych praw, twierdzeń i zależności w obwodach liniowych prądu stałego i porównanie otrzymanych wyników z obliczeniami.
Zastosowanie zasady superpozycji:
I |
E1 |
E2 |
I4 |
I5 |
I6 |
I7 |
V1 |
|||||
mA |
V |
V |
mA |
mA |
mA |
mA |
V |
|||||
|
|
|
pom |
obl. |
pom |
obl. |
pom |
obl. |
pom |
obl. |
pom |
obl. |
2 |
- |
- |
2 |
2 |
1,1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
2 |
- |
0 |
0 |
-2,5 |
-2,5 |
2,6 |
2,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
- |
- |
3 |
0 |
0 |
3,9 |
3,75 |
-3,8 |
-3,75 |
5 |
4,84 |
3 |
3 |
2 |
2 |
3 |
1,8 |
2 |
1,3 |
2,25 |
0,7 |
-0,25 |
5 |
4,84 |
3 |
3 |
Zastosowanie zasady wzajemności oczkowej i węzłowej.
E1 |
I8 (22') |
I8 (11') |
||
V |
mA |
mA |
||
|
pomierzone |
obliczone |
pomierzone |
obliczone |
2 |
5 |
5 |
5 |
5 |
I2 |
V2 (22') |
V2 (11') |
||
mA |
V |
V |
||
|
pomierzone |
obliczone |
pomierzone |
obliczone |
10 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Twierdzenie o kompensacji.
|
Rk |
Ik |
ΔR |
Ik+ΔI |
IkΔR |
ΔI |
|
Ω |
mA |
Ω |
mA |
V |
mA |
pomierzone |
200 |
-1,4 |
1000 |
-0,68 |
-1,4 |
0,70 |
obliczone |
200 |
-1,43 |
1000 |
-0,69 |
2 |
0,74 |
Zastosowanie twierdzenia Thevenina-Nortona:
Thevenin Norton
|
Ez |
Jz |
Rz |
Rk |
ΔIk |
|
V |
mA |
Ω |
Ω |
mA |
pomiar |
2,8 |
12,8 |
164,7 |
400 |
3,7 |
obliczenie |
2,81 |
12,9 |
164,7 |
400 |
3,75 |
Uwagi i wnioski:
Wszystkie obliczenia zostały wykonane programem Pspice, wraz z symulacją obwodów. Na schematach zostały również zaznaczone wartości prądów i napięć niezbędne do porównania.
Na ćwiczeniu sprawdzaliśmy podstawowe prawa i zasady dotyczące obwodów prądu stałego. Miedzy innymi zasadę superpozycji, twierdzenie Thewenina i Nortona i twierdzenie o kompensacji.
Poza zasadą superpozycji, wszystkie wyniki nam się praktycznie zgadzają, a drobne różnice wynikają z niedokładności pomiarów, błędów wskazania mierników, analogowych i ich niedostateczną dokładnością (klasy mierników były większe od 1,5), wpływ miała również rezystancja mierników analogowych wprowadzająca dodatkowe gałęzie (przy woltomierzach), lub dodatkowe rezystancje w gałęzi (dla amperomierza). Różnice mogą wynikać również z zaokrąglenia wyników przy obliczeniach jak i odstępstwem wartości elementów od ich wartości znamionowych.
Największe problem mieliśmy podczas sprawdzania zasady superpozycji. Gdy robiliśmy pomiary przy jednym źródle wartości pomierzone zgadzają się z obliczonymi. Natomiast przy współpracy trzech źródeł nie wszystkie prądy się zgadzają. Pomiary zgadzały się również wtedy gdy sprawdzaliśmy współpracę dwóch źródeł. Sprawdzaliśmy wszystkie trzy kombinacje i prądy płynące w obwodzie miały wartość poprawną (najpierw źródło 1 i 2, następnie 1 i 3, na końcu 2 i 3). Może to być spowodowane niezbyt dobrym stykiem na przełącznikach, lub powstawaniem jakichś sprzężeń, lub załączała się jakaś dodatkowa siła elektromotoryczna.. Może też mieć wpływ rezystancja mierników, gdyż używaliśmy mierników analogowych.