TECHNKUM NR 2 W WYSZKOWIE |
||
Temat ćwiczenia Badanie wpływu napięcia na prąd. |
Ocena
|
|
Imię i nazwisko |
Klasa |
Data wykonania ćwiczenia |
Nr grupy
2 |
Skład grupy
Hubert Michalak, Łukasz Mróz, Mariusz Nowakowski , Damian Sarnacki, Mateusz Owsiany. |
1) Wyznaczanie charakterystyk prądowo-napięciowych elementów biernych.
I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:
- zasilacz Power Supply HY 3005 (ustawione napięcie 9V)'
- rezystor potencjometryczny;
- amperomierze cyfrowy (YF-3503);
- woltomierz cyfrowy (YF-3503);
- opornik dekadowy (TYP DR4-a-16);
- żarówka;
- warystor;
- przewody łączeniowe.
II) Schemat:
Łącząc powyższy schemat dokonałem wyznaczenia charakterystyki prądowo-napieciowej elementów liniowych i nieliniowych, mierząc ich rezystancję przy różnych wartościach prądu i napięcia. Potencjometrem Rp ustawia się napięcie U-, które występuje na rezystorze dekadowym Rd ograniczającym wartość prądu I w układzie oraz na elemencie badanym. Prąd płynący przez element badany zmierzyłem amperomierzem cyfrowym A1, natomiast napięcie odczytałem ze wskazań woltomierza cyfrowego V1. Pomiarów dokonałem przy dwu kierunkach napiecia U+ i U- zasilającego układ pomiarowy. Kierunek napięcia ulega zmianie po zamianie miejscami przewodów dołączonych do wyłącznika W od strony potencjometru Rp.
III) Wyniki pomiarów.
1) Rezystor dekadowy
Rezystor dekadowy |
|||
U+ |
|
U- |
|
U [V] |
I[A] |
U [V] |
I[A] |
3,49 |
0,0351 |
3,46 |
0,0348 |
3,42 |
0,0381 |
3,38 |
0,0378 |
3,31 |
0,0415 |
3,29 |
0,0414 |
3,2 |
0,0456 |
3,19 |
0,0458 |
3,06 |
0,0511 |
3,05 |
0,0511 |
2,9 |
0,0564 |
2,88 |
0,0578 |
2,58 |
0,0645 |
2,64 |
0,0663 |
2,24 |
0,0747 |
2,33 |
0,0781 |
1,86 |
0,0931 |
1,89 |
0,0951 |
1,23 |
0,12 |
1,22 |
0,12 |
2) Żarówka
Żarówka |
|||
U+ |
U- |
||
U [V] |
I[A] |
U [V] |
I[A] |
1,62 |
0,057 |
1,49 |
0,055 |
1,76 |
0,0595 |
1,82 |
0,0617 |
2,07 |
0,0655 |
2,1 |
0,0666 |
2,33 |
0,0702 |
2,4 |
0,0718 |
2,58 |
0,0743 |
2,89 |
0,0798 |
2,91 |
0,0795 |
3,16 |
0,0839 |
3,1 |
0,0824 |
3,54 |
0,0892 |
3,29 |
0,0851 |
3,7 |
0,0908 |
3,46 |
0,0883 |
3,74 |
0,0918 |
3,78 |
0,0914 |
4,73 |
0,11 |
3) Warystor.
wWa Warystor |
|||
U+ |
U- |
||
U [V] |
I[A] |
U [V] |
I[A] |
0,172 |
0,172 |
0,234 |
0,1176 |
0,224 |
0,224 |
0,315 |
0,1286 |
0,265 |
0,256 |
0,335 |
0,1381 |
0,308 |
0,308 |
0,421 |
0,1722 |
0,341 |
0,341 |
0,466 |
0,1905 |
0,382 |
0,383 |
0,528 |
0,23 |
0,433 |
0,433 |
0,588 |
0,25 |
0,452 |
0,452 |
0,714 |
0,31 |
0,485 |
0,485 |
0,894 |
0,39 |
0,511 |
0,21 |
1,04 |
0,49 |
IV) Obliczenia.
Wszelkie wyniki są efektem bezpośrednich odczytów z urządzeń mierniczych (amperomierza, woltomierza).
V) Wnioski.
Powyższe ćwiczenie pokazało jak w prosty i praktyczny sposób można wyznaczyć charakterystyki prądowo napięciowe elementów biernych.We wszystkich przypadkach widać, że wraz ze wzrostem przyłożonego napięcia wzrasta również prąd płynący przez dane elementy.
Na warystorze wzrost wartości płynącego prądu jest bardzo dynamiczny przy wartości napięcia od
ok. 0,17V do aż do 1,1V, czyli największego badanego zakresu. Świadczy to że element ten jest
bardzo nieliniowy.
Żarówka elementem liniowym o czym świadczy powyższy wykres. Przy napięciu 3,75V zauważalny jest nagły spadek wartości płynącego przez nią, który spowodowany jest wzrostem rezystancji miernika podczas zmianie zakresu pomiarowego miernika.
Rezystor dekadowy jest elementem liniowym. Jego charakterystyka prądowo-napięciowa wykazuje liniowość (mimo że podobnie jak przy żarówce nastąpił spadek wartości prądu spowodowany rezystancją miernika). Jednak nie ma rezystorów idealnych o tylko jednym parametrze, czyli rezystancji. W rzeczywistości każdy rezystor ma swoją tolerancję oraz pewne właściwości reaktancyjne określane przez tzw. parametry szczątkowe, związane z istnieniem np. indukcyjności doprowadzeń, pojemności między końcówkami itp. datego też liniowość pokazana na wykresie nie
jest idealną linią prostą.
We wszystkich odczytach istnieją pewne błędy pomiarowe. Błędy pomiarowe jak zawsze wynikają z kilku czynników. Może to być rezystancja przewodów lub elementów łącznikowych a także poprawność połączenia przyrządu w stosunku do mierzonej wielkości. Dla podanych obliczeń błędem pomiarowym jest także nie uwzględnienie dodatkowej rezystancji mierników przy zmianie zakresu.
Jednak najważniejsza jest klasa, czyli dokładność miernika.