POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
|
LABORATORIUM Ćwiczenie Nr 1 |
|
|
Nazwisko : Gładyszewski Grądzki Jończyk |
Imię : Sławek Marcin Jakub |
Semestr III |
Grupa E.D.2.5 |
Rok akadem. 1997/98 |
Temat ćwiczenia: Czwórniki |
|
|
Data wykonania 13.10.97 |
Ocena |
Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z parametrami czwórników T, Π oraz kombinacji tych czwórników w połączeniu szeregowym oraz równoległym.
Przyrządy:
-woltomierz elektromagnetyczny
-watomierz elektromagnetyczny
-amperomierz
-częstościomierz
Przebieg ćwiczenia:
1. Pomiary impedancji elementów i wyznaczanie parametrów łańcuchowych czwórnika
2. Wyznaczanie parametrów łańcuchowych przez pomiar impedancji wejściowej i wyjściowej w stanie zwarcia i jałowym
3. Sprawdzenie warunków regularności połaczenia czwórników.
a. Połączenie szeregowe czwórników.
b. Połączenie równoległe czwórników.
Schemat 1:
Tabela 1.
Typ czwórnika |
Impe dancja |
Pomiary |
Obliczenia |
||||||||||
|
|
U |
I |
f |
ϕ |
Z |
A |
B |
C |
D |
A |
Zf1 |
Zf2 |
|
|
V |
A |
Hz |
° |
Ω |
- |
Ω |
S |
- |
- |
Ω |
Ω |
|
Z1 |
39 |
1 |
50 |
0 |
39 |
|
|
|
|
|
|
|
T |
Z2 |
39 |
1 |
50 |
0 |
39 |
1.97 |
116 |
0.025 |
1.97 |
0.98 |
10.88 |
10.88 |
|
Z=Y-1 |
80 |
0.5 |
50 |
0 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1=Y1-1 |
84 |
0.5 |
50 |
-90 |
42 |
|
|
|
|
|
|
|
Π |
Z2=Y2-1 |
86 |
0.5 |
50 |
-90 |
43 |
2.92 |
-j83.5 |
j0.093 |
3 |
0.995 |
j29.56 |
j30.37 |
|
Z=Y-1 |
167 |
0.5 |
50 |
-90 |
83.5 |
|
|
|
|
|
|
|
Schemat 2.
Tabela 2.
Typ |
Pomiary |
||||||||
czwór- |
Zasilanie od strony zacisków 1-1′ |
||||||||
nika |
Stan jałowy na wyjściu |
Stan zwarcia na wyjściu |
|||||||
|
U10 |
I10 |
ϕ10 |
U20 |
U1z |
I1z |
ϕ1Z |
I2z |
|
|
V |
A |
° |
V |
V |
A |
° |
A |
|
|
109 |
0.66 |
88.41 |
55 |
82 |
0.74 |
88.58 |
0.55 |
|
|
Zasilanie od strony zacisków 2-2′ |
||||||||
|
Stan jałowy na wejściu |
Stan zwarcia na wejściu |
|||||||
Π |
U20 |
I20 |
ϕ20 |
U10 |
U2Z |
I2Z |
ϕ2Z |
I1Z |
|
|
V |
A |
° |
V |
V |
A |
° |
A |
|
|
89 |
0.7 |
89.1 |
59 |
64 |
0.755 |
88.99 |
0.4 |
|
|
Obliczenia |
||||||||
|
Z10 |
Z1Z |
Z20 |
Z2Z |
A |
B |
C |
D |
|
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
- |
Ω |
S |
- |
|
|
165ej88.41 |
110.8ej88.58 |
127.1ej89.1 |
84.77ej88.99 |
1.97 |
2.94-j167 |
j0.012 |
1.52-j0.02 |
Schemat 3.
Tabela 3.
Typ czwórnika |
|
||
Parametr |
Obliczone z elementów czwórnika
|
Olbiczone z impe- dancji stanu zwarcia i stanu jałowego |
|
A |
- |
2.92 |
1.97 |
B |
Ω |
-j83.5 |
2.94-j167 |
C |
S |
j0.093 |
j0.012 |
D |
- |
3 |
1.52-j0.02 |
AD-BC |
- |
0.995 |
0.99-j0.04 |
Tabela 4.
Typ |
Pomiary |
|||||||
czwórni |
Zasilanie od strony zacisków 1-1′ |
|||||||
ka |
Stan jałowy na wyjściu |
Stan zwarcia na wyjściu |
||||||
|
U10 |
I10 |
ϕ10 |
U20 |
U1Z |
I1Z |
ϕ1Z |
I2Z |
połącze |
V |
A |
° |
V |
V |
A |
° |
A |
nie |
72 |
0.65 |
77.66 |
32 |
61 |
0.65 |
77.62 |
0.24 |
łańcucho- |
Zasilanie od strony zacisków 2-2′ |
|||||||
we |
Stan jałowy na wejściu |
Stan zwarcia na wejściu |
||||||
czwórni- |
U20 |
I20 |
ϕ20 |
U10 |
U2Z |
I2Z |
ϕ2Z |
I1Z |
ków |
V |
A |
° |
V |
V |
A |
° |
A |
|
87 |
0.6 |
25.79 |
30 |
74 |
0.6 |
25.72 |
0.29 |
|
Obliczenia |
|||||||
T i Π |
Z10 |
Z1Z |
Z20 |
Z2Z |
A |
B |
C |
D |
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
- |
Ω |
S |
- |
|
110.8ej77.66 |
93.84ej77.62 |
145ej25.79 |
123ej25.72 |
2.23 |
247+j119 |
0.004-j0.02 |
1.78-j2.36 |
Tabela 5.
Typ czwórnika |
T |
Π |
Połączenie łańcuchowe czwórników T i Π |
||
Parametr |
|
|
Obliczone z elementów czwórnika |
Olbiczone z impe- dancji stanu zwarcia i stanu jałowego |
|
A |
- |
1.97 |
2.92 |
8.65 |
2.23 |
B |
Ω |
116 |
-j83.5 |
384.92 |
247+j119 |
C |
S |
0.025 |
j0.093 |
0.073+j0.2 |
0.004-j0.02 |
D |
- |
1.97 |
3 |
5.91-j2.09 |
1.78-j2.36 |
AD-BC |
- |
0.98 |
0.995 |
23-j95 |
0.99e-j53.02 |
Schemat 4.
Tabela 6.
Stan jałowy na wyjściu |
|||||
U1 |
U2 |
I1' |
I1'' |
I2' |
I2'' |
V |
V |
A |
A |
A |
A |
96 |
84 |
0.45 |
0.25 |
0 |
0.195 |
Stan zwarcia na wyjściu |
|||||
U1 |
U2 |
I1' |
I1'' |
I2' |
I2'' |
V |
V |
A |
A |
A |
A |
71 |
0 |
0.65 |
0.13 |
0.1 |
0.54 |
Schemat 5.
Wzory wykorzystane do obliczeń:
Wnioski:
Po zbadaniu czwórników typu T i Π oraz ich połączeń szeregowych i równoległych stwierdzić można niewielkie odchylenia wyników pomiarowych od obliczonych. Wynika to z braku idealnych charakterystyk poszczególnych elementów czwórników (rezystory posiadały pewną pojemność oraz indukcyjność, a kondensatory posiadały określoną oporność). Niedokładność określenia wartości kątów (a co za tym idzie poszczególnych wyników) wzięła się z przeliczania jej z wartości mocy czynnej. Wyniki badań czwórników były zgodne z oczekiwaniami.
Tabela 7.
Sposób połączenia czwórników |
Zasilanie od strony zacisków 1-1' |
Zasilanie od strony zaciskow 2-2' |
||||
|
U1 |
I1 |
U3 |
U1 |
I2 |
U3 |
|
V |
A |
V |
V |
A |
V |
szeregowe |
165 |
0.7 |
25 |
185 |
0.7 |
30 |
równoległe |
43 |
0.75 |
0 |
43 |
0 |
18 |