Laboratorium Teorii Obwodów


Rok akad.

2011/2012


Rodzaj studiów

SI

Temat ćwiczenia:

Rezystancyjne elementy nieliniowe w obwodach prądu stałego

Skład sekcji:

1. Brzoza Piotr

2. Maciejewski Michał

Kierunek: Elektrotechnika

Semestr: III

Grupa: 1

Sekcja: 5

Prowadzący:

Data wykonania:

13.12.2011

Data oddania:

Ocena:

Podpis:

































Cel ćwiczenia:


Zapoznanie z właściwościami rezystancyjnych elementów nieliniowych, pojęciami rezystancji statycznej i dynamicznej, metodami poszukiwania analitycznej funkcji zastępczej dla charakterystyk elementów nieliniowych.



Przebieg ćwiczenia:


Podczas ćwiczenia mierzyliśmy napięcie i prąd na elementach takich jak:

-żarówka wolframowa;

-neonówka;

-warystor;

-dioda Zenera;

-rezystor typu „N”


Schematy pomiarowe:


  1. Żarówka wolframowa

  1. Neonówka


  1. Warystor




  1. Dioda Zenera

  1. R ezystor typu „N”




Tabele pomiarowe:


  1. Żarówka wolframowa


I

U

Rs

Rd

[A]

[V]

[Ω]

[Ω]

0

0

n

n

0,1

0,45

4,5

4,5

0,15

1,25

8,333333

16

0,2

2,1

10,5

17

0,24

3

12,5

22,5

0,3

4,7

15,66667

28,33333


  1. Neonówka


I

U

Rs

Rd

[mA]

[V]

[kΩ]

[kΩ]

0

0

n

n

0

30

n

n

0

60

n

n

0,5

63

126

6

1

66

66

6

1,5

72

48

12

2

81

40,5

18

2,5

84

33,6

6

2,9

90

31,03448

15

  1. Warystor


I

U

Rs

Rd

[mA]

[V]

[kΩ]

[kΩ]

0

0

n

n

0

50

n

n

0

75

n

n

0,5

87

174

24

1

88

88

2

1,5

89

59,33333

2

2

90

45

2

2,5

91

36,4

2

2,6

91,5

35,19231

5


  1. Dioda Zenera


I

U

Rs

Rd

[mA]

[V]

[kΩ]

[kΩ]

-2,4

-6,5

2,70833

n

-1,5

-6,5

4,33333

0

-0,8

-6,2

7,75

0,428571

-0,6

-6

10

1

-0,6

-4

6,66667

n

-0,5

0

0

40

-0,4

0

0

0

-0,2

0

0

0

0

0

n

0

0

0,2

n

n

0,005

0,5

100

60

0,01

0,75

75

50

0,045

0,85

18,88889

2,857143

0,1

0,86

8,6

0,1818182

0,15

0,86

5,733333

0

0,2

0,86

4,3

0

0,3

0,86

2,866667

0











  1. Rezystor typu „N”


I

U

Rs

Rd

[mA]

[V]

[kΩ]

[kΩ]

-94

-14,5

0,154255

n

-86

-14

0,162791

0,0625

-26

-11

0,423077

0,05

-20

-10,5

0,525

0,083333

-2

-10

5

0,027778

-1,5

-10

6,666667

0

-0,95

-9

9,473684

1,818182

-0,7

-8

11,42857

4

-0,5

-7,5

15

2,5

-0,15

-5

33,33333

7,142857

0

0

n

33,33333

0

0,5

n

n

0,2

1

5

2,5

0,5

1,7

3,4

2,333333

0,7

2,6

3,714286

4,5

0,6

3,3

5,5

-7

0,5

3,7

7,4

-4

0,3

4,4

14,66667

-3,5

0,4

5

12,5

6

0,5

6,1

12,2

11

0,7

8

11,42857

9,5

0,9

10

11,11111

10

1,4

15

10,71429

10


Obliczenia:
















Charakterystyki:


  1. Żarówka wolframowa












  1. Neonówka














  1. Warystor


















  1. Dioda Zenera













  1. Rezystor typu „N”



























Wnioski:


Program ćwiczenia obejmował wyznaczenie charakterystyk prądowo- napięciowych dla badanych elementów. Polegał on na odpowiednim podłączeniu woltomierza i amperomierza do zadanych układów, oraz stopniowym zwiększaniu napięcia i obserwacji mierzonych wartości. Schematy znajdujące się na płycie czołowej stanowiska pracy dodatkowo ułatwiły prawidłowe zmontowanie badanych obwodów.

Dla poszczególnych elementów napięcie zwiększano według charakterystycznych wartości podanych na schematach pomiarowych. Uzyskane wyniki pomiarów posłużyły do wykonania charakterystyk prądowo napięciowych danych elementów.

Dało to przybliżony obraz rzeczywistych przebiegów i pozwoliło na wyznaczenie rezystancji statycznych i dynamicznych, które zostały zaznaczone na wykresach

i przedstawione w formie charakterystyk R=f(U) dla danych elementów.

Charakterystyki te przybierały kształt hiperboliczny ograniczony momentami,

w których prąd zaczynał gwałtownie rosnąć. Oznacza to, że dla wartości napięcia przy których prąd ma niską wartość i się nie zmienia, lub zmiany są znikome rezystancja dąży do nieskończoności (przerwa), a przy gwałtownym wzroście natężenia prądu i niewielkiej zmianie napięcia rezystancja dąży do zera (zwarcie), co wynika z prawa Ohma.