background image

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Laboratorium Teorii 

Obwodów 

 

Rok akad. 

2014/2015 

 

Rodzaj 

studiów 

SI

 

Temat 

ćwiczenia: 

Źródła napięcia i prądu stałego 

Skład sekcji: 
 

1.  Marcin Mucha 
2.  Marcin Spannbauer 
3.  Filip Skoczylas 
4. 

Patryk Kuźma 

Kierunek: Elektrotechnika 
Semestr: III 
Grupa: 2 
Sekcja: 4

 

Prowadzący: 
Dr inż. Piotr Holajn 

Data wykonania: 
27.11.2014r. 

Data oddania: 
04.12.2014r 

Ocena: 

Podpis: 

background image

1.  Cel ćwiczenia:  

 

 

Celem  ćwiczenia  jest  poznanie  właściwości  rzeczywistych  źródeł  napięciowych  prądu  stałego  oraz 

zapoznanie się z charakterystykami zewnętrznymi obciążenia, charakterystykami mocy i doborem punktu pracy 
źródła napięcia stałego według kryterium maksymalnej mocy wydawanej do obciążenia. 

 

2.  Wykaz przyrządów: 

 

 

woltomierz analogowy 

 

amperomierz analogowy, 

 

watomierz analogowy, 

 

stanowisko do badania źródeł napięcia i prądu stałego, 

 

przewody służące do połączenia układu. 

 

3.  Schematy pomiarowe: 

 

 

Rys.1. Schemat pomiarowy do badania pojedynczego źródła napięcia stałego 

 

Rys.2. Schemat pomiarowy do badania dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo 

 

Rys.3. Schemat pomiarowy do badania dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równoległe 

 

background image

4.  Tabele pomiarowe: 

 
Tab.1. Tabela z wynikami pomiarów pojedynczego źródła napięcia stałego 

lp 

R[Ω] 

U[V] 

I[A] 

P[W] 

50 

26 

0,47 

12,5 

125 

44 

0,35 

15,5 

200 

54 

0,28 

15,0 

300 

66 

0,22 

14,0 

375 

70 

0,18 

13,0 

450 

74 

0,16 

12,0 

525 

76 

0,14 

11,0 

600 

78 

0,13 

10,0 

675 

80 

0,12 

9,5 

10 

750 

82 

0,11 

9,0 

11 

stan 

zwarcia 

0,62 

12 

stan 

jałowy 

100 

 
Po odczytaniu wartości I

Z

 i U

0

 z tabeli 1 wartość P

max

 wynosi: 

 

𝑃

𝑚𝑎𝑥

=

𝑈

0

2

4𝑅

𝑤

= 15,5𝑊 

 
Tab.2. Tabela z wynikami pomiarów dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo 

lp 

R[Ω] 

U[V] 

I[A] 

P[W] 

50 

30 

0,54 

16,0 

125 

52 

0,45 

27,0 

200 

70 

0,38 

31,0 

300 

100 

0,32 

32,0 

375 

110 

0,27 

31,5 

450 

120 

0,26 

31,0 

525 

125 

0,23 

29,5 

600 

130 

0,21 

28,5 

675 

135 

0,20 

27,5 

10 

750 

140 

0,18 

26,0 

11 

stan 

zwarcia 

0,63 

12 

stan 

jałowy 

200 

 
Po odczytaniu wartości I

Z

 i U

0

 z tabeli 2 wartość P

max

 wynosi: 

 

𝑃

𝑚𝑎𝑥

=

𝑈

0

2

4𝑅

𝑤

= 31,5𝑊 

 
 
 
 
 

background image

Tab.3. Tabela z wynikami pomiarów dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równolegle 

lp 

R[Ω] 

U[V] 

I[A] 

P[W] 

50 

40 

0,64 

31 

125 

62 

0,48 

30 

200 

74 

0,28 

25 

300 

80 

0,24 

21 

375 

82 

0,22 

18 

450 

86 

0,20 

16 

525 

88 

0,16 

14 

600 

90 

0,14 

13 

675 

91 

0,12 

12 

10 

750 

92 

0,10 

11 

11 

stan 

zwarcia 

1,24 

12 

stan 

jałowy 

100 

 
Po odczytaniu wartości I

Z

 i U

0

 z tabeli 3 wartość P

max

 wynosi: 

 

𝑃

𝑚𝑎𝑥

=

𝑈

0

2

4𝑅

𝑤

= 31𝑊 

 
 
 

5.  Charakterystyki: 

 

Rys.4. Charakterystyka zewnętrzna pojedynczego źródła napięcia stałego 

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

20

30

40

50

60

70

80

90

I[

A]

U[V]

background image

 

Rys.5. Charakterystyka obciążenia pojedynczego źródła napięcia stałego 

 

Rys.6. Charakterystyka zewnętrzna dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo 

 

Rys.7. Charakterystyka obciążenia dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo 

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

15,0

16,0

0

100

200

300

400

500

600

700

800

P[

W]

R[Ω]

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

20

40

60

80

100

120

140

I[

A]

U[V]

15,0

17,0

19,0

21,0

23,0

25,0

27,0

29,0

31,0

33,0

0

100

200

300

400

500

600

700

800

P[

W]

R[Ω]

background image

 

Rys.8. Charakterystyka zewnętrzna dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równolegle 

 

Rys.9. Charakterystyka obciążenia dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równolegle 

 

6.  Wnioski: 

 

 

Na podstawie pomiarów możemy wywnioskować, że połączenie szeregowe dwóch jednakowych źródeł 

powoduje zwiększenie napięcia biegu jałowego oraz rezystancję  wewnętrzną dwukrotnie. Wydajność prądowa 
pozostaje  ta  sama.  Natomiast  połączenie  równoległe  skutkuje  zwiększeniem  prądu  zwarcia  dwukrotnie                 
i zmniejszając dwukrotnie rezystancję wewnętrzną. 
 

Taki układ posiada dwa razy większą wydajność prądową, zachowując to samo napięcie biegu jałowego 

co jedno takie źródło. 
 

Wykresy  potwierdzają  poprawność  wykonanych  pomiarów.  Widać  ,że  moc  maksymalna  jest 

wydzielana kiedy rezystancja obciążenia pokrywa się z rezystancją wewnętrzną połączonych lub pojedynczych 
dwójników. 

 
 

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

30

40

50

60

70

80

90

100

I[

A]

U[V]

10

15

20

25

30

35

0

100

200

300

400

500

600

700

800

P[

W]

R[Ω]