Ćwiczenie 2

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ

Zakład Podstaw Elektrotechniki

Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej

Ćwiczenie nr 2

Temat: Twierdzenie Thevenina i Nortona

Data

Wykonania

ćwiczenia

Oddania

sprawozdania

Rok akademicki:

Wydział Elektryczny

Studia dzienne magisterskie

Nr grupy:

Wykonawcy:

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Ocena:

Uwagi:




1. Wiadomości teoretyczne

(Dwójnik, przykłady dwójników pasywnych i aktywnych, twierdzenie Thevenina i
Nortona, charakterystyka napięciowo-prądowa, przedstawić cel przeprowadzanego
ćwiczenia).

2. Przebieg ćwiczenia

2.1. Wyznaczanie charakterystyki napięciowo-prądowej złożonego dwójnika aktywnego dla pary zacisków (1-

3).

2.1.1. Schemat połączeń:

a)

b)

R

z

mA

V

3

1

J

E

R

1

R

2

R

3

R

4

1

3

2

I

1

I

5

I

4

I

3

I

2

R

5

Dane: E=6 V, I=0.1 A, R

1

=40

Ω, R

2

=30

Ω, R

3

=60

Ω, R

4

=60

Ω, R

5

=90

Ω, R

z

=(0

÷ 2600) Ω

2.1.2. Przebieg pomiarów

Połączyć układ wg schematu podanego w punkcie 2.1.1. a). Do zacisków (1-3)
podłączyć układ pomiarowy (pkt. 2.1.1 b). Gałęzie z rezystancjami R

2

, R

4

, i R

5

, są

odpowiednio wydzielonymi gałęziami badanymi. Dokonań pomiarów napięcia i prądu
przy różnych wartościach rezystancji R

z

. Wyniki zestawić w tabeli w pkt. 2.1.3.

2.1.3. Tabela wyników pomiarów:

charakterystyka napięciowo-prądowa dla złożonego dwójnika aktywnego

zaciski

1-3

I U

Lp

[mA] [V]

1
2
3
4
5
6
7
8

2.1.4. Zestawienie wyników pomiarów

Na podstawie pomiarów wykreślić charakterystykę napięciowo-prądową U=f(I) i

wyznaczyć z niej U

0

(napięcie źródłowe), I

z

(prąd zwarcia) oraz R

w

(rezystancję

wewnętrzną), wyniki zamieścić w tabeli 2.1.5.

2.1.5. Tabela wyników obliczeń.

U

0

I

z

R

w

Zaciski

[V] [mA] [

Ω]

1-3

2.2. Wyznaczenie rezystancji wewnętrznej R

w

złożonego dwójnika aktywnego, widzianej

z pary zacisków (1-3) (omomierzem).

2.2.1. Schemat połączeń (pkt. 2.1.1)

2.2.2. Przebieg pomiarów

Wyłączyć z układu pomiarowego źródła napięcia i prądu (wg określonych zasad)
pozostawiając w układzie ich rezystancje wewnętrzne. Omomierzem dokonać
pomiaru rezystancji widzianej z wybranej pary zacisków.

2.2.3. Tabela wyników pomiarów

Zaciski R

w

-

[Ω]

1-3

2.3. Wyznaczania charakterystyki napięciowo-prądowej dla dwójnika zastępczego wg twierdzenia

Thevenina.

2.3.1 Schemat połączeń

R

z

mA

V

R

w

U

0

1

3

R

z

=(0

÷ 2600) [Ω]

2.3.2. Przebieg pomiarów

Podłączyć do zacisków (1-3) układ przedstawiony w pkt. 2.3.1 i dokonać pomiarów
napięcia i prądu przy różnych wartościach rezystancji R

z

. Wyniki pomiarów zamieścić

w tabeli pkt. 2.3.3

2.3.3. Tabela wyników pomiarów

I U

Lp

[mA] [V]

Uwagi

1

2

3

4

5

6

7

8

2.3.4. Zestawienie wyników

Na podstawie wyników pomiarów wykreślić charakterystykę napięciowo-prądową
U=f(I).

2.4. Wyznaczania charakterystyki napięciowo-prądowej dla dwójnika zastępczego wg twierdzenia

Nortona.

2.4.1 Schemat połączeń

R

z

mA

V

I

z

G

w

1

3

R

z

=(0

÷ 2600) [Ω]

2.4.2. Przebieg pomiarów

Podłączyć do zacisków (1-3) układ przedstawiony w pkt. 2.4.1. i dokonać pomiarów
napięcia i prądu przy różnych wartościach rezystancji R

z

. Wyniki pomiarów zamieścić

w tabeli pkt. 2.4.3

2.4.3. Tabela wyników pomiarów

I U

Lp

[mA] [V]

Uwagi

1

2

3

4

5

6

7

8

2.4.4. Zestawienie wyników

Na podstawie wyników pomiarów wykreślić charakterystykę napięciowo-prądową U=f(I).

3. Obliczenia analityczne

Wyliczyć w sposób analityczny napięcie źródłowe U

0

, prąd zwarcia I

z

i rezystancję

wewnętrzną R

w

. (poszczególne obliczenia analityczne powinny bazować na odpowiednio

skorygowanych schematach).

3.1. Wyznaczenie napięcia źródłowego U

0

(zaciski 1-3) przy zastosowaniu zasady

superpozycji

3.2. Wyznaczenie prądu zwarcia I

z

przy zastosowaniu zasady superpozycji (zaciski 1-3)

3.3. Wyznaczenie rezystancji R

w

(zaciski 1-3)

4. Wnioski i uwagi końcowe.

Zestawić charakterystyki napięciowo-prądowe na jednym wykresie i dokonać ich
porównania. Omówić rozbieżności pomiędzy wynikiem pomiarów a obliczeń.

5. Parametry i dane znamionowe zastosowanych urządzeń i mierników.

6. Literatura

1. Atabiekow G., Teoria liniowych obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 1964.
2. Bolkowski S., Elektrotechnika teoretyczna, Wyd. 6, WNT, Warszawa 2001.
3. Cholewicki T., Elektrotechnika teoretyczna t. 1 WNT, Warszawa 1973.
4. Krakowski M., Elektrotechnika teoretyczna t. 1, PWN, Warszawa 1995.
5. Kurdziel R., Podstawy elektrotechniki, WNT, Warszawa 1972.
6. Skrypt Laboratorium Elektrotechniki teoretycznej, Wydawnictwo Politechniki

Poznańskiej, Poznań 1998 wydanie VII.