TECHNKUM NR 2 W WYSZKOWIE
Temat ćwiczenia Badanie źródeł prądu stałego.		Ocena
Imię i nazwisko Mateusz Owsiany	Klasa II TE	Data wykonania ćwiczenia 2 III 2010 r.
Nr grupy 2	Skład grupy Hubert Michalak, Łukasz Mróz, Mariusz Nowakowski , Damian Sarnacki, Mateusz Owsiany.

1) Pomiar siły elektromotorycznej ogniwa galwanicznego.

I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- ogniwo suche (bateria alkaliczna 9V);

- opornik dekadowy (TYP DR4-a-16);

- miliamperomierz analogowy o rezystancji wew. dla zakresu 75mA-14 Ω, dla zakresu 150 mA- 3,5 Ω;

- przewody łączeniowe.

II) Schemat:

Łącząc układ ze schematu powyżej do ogniwa galwanicznego o sile elektromotorycznej E i rezystancji  wewnętrznej Rw jest dołączony szeregowo rezystor dekadowy R i miliamperomierz mA  o rezystancji

Wewnętrznej RA.Rezystancja Rp odpowiada rezystancji przewodów łączących oraz rezystancji styków

Pomiar wykonujemy dwukrotnie, przy dwóch różnych wartościach rezystancji R'1 i R'2 nastawionych na rezystorze dekadowym oraz przy różnych zakresach miliamperomierza. Wyniki pomiarów notujemy w tabeli.

III) Wyniki pomiarów.

R r A RA = 14 Ω			RA= 3,5 Ω
R'1	R1 = RA + R'1	I1	R'2	R2 = RA + R'2	I2	E
Ω	Ω	mA	Ω	Ω	mA	V
100 Ω	R1=14Ω + 100Ω= 114 Ω	0,068 A	150 Ω	R2 = 3,5Ω + 150Ω =158,5Ω	0,052 A	9,83 V

IV) Obliczenia.

RA- rezystancja amperomierza, zależna od ustawionego zakresu. Dla zakresu 75mA-14 Ω, dla zakresu 150 mA- 3,5 Ω.

R'1, R'2 - rezystncja ustawiona na oporniku dekadowym.

I1, I1 - odczytywane z miernika.

V) Wnioski.

Wartośc prądu maleje wraz ze wzrostem rezystancji ustawionej na oporniku dekadowym. Nie możemy dokonać dokładnego pomiaru siły elektromotorycznej € ogniwa, to wynika z błędu pomiarowego, rezystancji miliamperomierza. Dokładny pomiar dokonuje się metodą kompensacyjną, która jest droga i skomplikowana.

2. Łączenie szeregowe ogniw.

I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- 3 baterie alkaliczne- 9V (ogniwo suche);;

- opornik dekadowy (TYP DR4-a-16);

- 4 woltomierze cyfrowe (YF-3503);

- miliamperomierz analogowy (M890F);

- przewody łączeniowe.

Trzy ogniwa są połączone szeregowo. . Rezystor dekadowy R włącza się za pomocą wyłącznika W1. Wyłączniki W2, W3 i W4 służą do kolejnego dołączania ogniw. Woltomierz magnetoelektryczny V służy do pomiaru napięcia na zaciskach baterii, woltomierze V1, V2 i V3 do pomiaru napięć na poszczególnych ogniwach, a miliamperomierz magnetoelektryczny mA do pomiaru prądu w obwodzie. Pomiary należy przeprowadzić przy następujących położeniach wyłączników:

1. W1 i W2 zamknięte, W3 i W4 otwarte (połączone jedno ogniwo).

2 . W1 i W3 zamknięte, W2 i W4 otwarte (dwa ogniwa połączone szeregowo).

3. W1 iW4 zamknięte, W2 i W3 otwarte (trzy ogniwa połączone szeregowo).

Pomiary wykonujemy przy wartości rezystancji obciążenia. Wyniki pomiarów notujemy w tabeli.

II) Schemat:

III) Wyniki pomiarów.

			W1 zamknięty, W2 i W3 otwarte	W1 i W2 zamknięte, W3 otwarty	W1, W2 i W3 zamknięte
R = 500 Ω	U1	V	7,72	7,56	7,45
		U2	V	9,18	8,94	8,84
		U3	V	-9,18	-0,01	8,44
		U	V	7,72	16,49	24,73
		I	mA	0,2	0,4	0,6

IV) Obliczenia.

Wszelkie wyniki są efektem bezpośrednich odczytów z urządzeń mierniczych (woltomierzy, miliamperomierza).

V) Wnioski

Poprzez włączenie kolejnych włączników możemy zauważyc wzrost napięcia w obwodzie. Napięcie w układzie to suma napięć poszczególnych ogniw Przy pierwszym pomiarze włączona jest tylko jedna bateria, w drugim pomiarze dwie baterie, zaś w trzecim wszystkie, czyli trzy. Połącznie szeregowe daje tyle razy większe natężenie prądu płynącego przez opór zewnętrzny R ile jest ogniw w baterii - w porównaniu z natężeniem prądu w obwodzie o takim samym oporze zewnętrznym, ale zasilanym przez jedno ogniwo.

Połączenie szeregowe ma na celu zwiększenie wydajności napięciowej przy zachowaniu niezmiennego prądu.

3. Łączenie równoległe ogniw.

I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- 3 baterie alkaliczne- 9V (ogniwo suche);

- opornik dekadowy (TYP DR4-a-16);

- 4 miliamperomierze cyfrowe (YF-3503);

- woltomierz cyfrowy (YF-3503);

- 3 wyłączniki;

- przewody łączeniowe.

II) Schemat:

Łączymy układ według schematu przedstawionego powyżej. Dla wartości rezystancji obciążenia R odczytujemy wskazania przyrządów przy następujących położeniach wyłączników:

- W1 zamknięty;

- W1 i W2 zamknięty;

- W1, W2 i W3 zamknięty.
Wyniki pomiarów notujemy w tabeli.

III) Wyniki pomiarów.

			W1 zamknięty	W1 i W2 zamknięty	W1, W2 i W3 zamknięty
R = 70 Ω	I1	mA	0	0	0,0237
		I2	mA	0	0,0489	0,0350
		I3	mA	0,0913	0,0489	0,0405
		I	mA	0,098	0,1003	0,0102
		U	V	7,03	7,11	7,28

IV) Obliczenia.

Wszelkie wyniki są efektem bezpośrednich odczytów z urządzeń mierniczych (miliamperomierzy, woltomierza).

V) Wnioski

Siła elektromotoryczna całej baterii równa się sile elektromotorycznej pojedynczego ogniwa.Dla połączenia równoległego natężenie prądu w obwodzie jest takie samo jak dla pojedynczego ogniwa. Połączenie równoległe ma na celu zwiększenie wydajności prądowej bez zwiększania napięcia. Wszelkie rozbierzności w wynikach pomiarów spowodowane są niejednakowym stanem ogniw.

4. Badanie wpływu prądu obciążenia na napięcie baterii - charakterystyka zewnętrzna U = f(I).

I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- bateria alkaliczna- 9V (ogniwo suche);;

- opornik dekadowy (TYP DR4-a-16);

- amperomierze cyfrowy (YF-3503);

- woltomierz cyfrowy (YF-3503);

- przewody łączeniowe.

II) Schemat:

W celu zbadania tej zależnośći należy połączyć powyższy układ i zmieniając rezystancje obciążenia R w szerokich granicach (np. 1000 … 5 Ohm) mierzyć prąd I i napięcie U. Wyniki pomiarów notujemy w tabeli.


III) Wyniki pomiarów.

R	1000	500	400	300	200	150	100	80	70	60	50	40	35
U	7,84	7,79	7,72	7,67	7,54	7,36	7,15	6,97	6,74	6,61	6,43	6,20	6,02
I	0,0078	0,0154	0,0190	0,0250	0,0365	0,0487	0,0704	0,0865	0,0943	0,1074	0,1250	0,1493	0,1493

R	30	25	20	15	10
U	5,82	5,54	5,14	4,69	4,02	2,90
I	0,1840	0,2150	0,2406	0,2913	0,3612	0,4721

IV) Obliczenia.

Wszelkie wyniki są efektem bezpośrednich odczytów z urządzeń mierniczych (miliamperomierzy, woltomierza).

V) Wnioski

Wraz z zmiejszaniem rezystancji prąd w obwodzie wzrastał, napięcia natomiast malało, co możemy zaobserwować dokładnie na schemacie. Z  badania wpływu prądu obciążenia na napięcie 
baterii wykres pokazuje nam bardzo jasno że napięcie jest zmienne -  zmienia się jak prąd pod 

wpływem zmiennego obciążenia

---