TEMAT : BADANIE UKA
ADÓW REGULACJI ORAZ POMIARY NAT
ŻENIA PR
DU.
1. Cel ćwiczenia
- poznanie zasad regulacji napięcia i natężenia prądu w obwodzie elektrycznym,
- realizacja prostych układów regulacji napięcia i natężenia prądu,
- wyrobienie umiejętności posługiwania się amperomierzami i woltomierzami.
2. Wprowadzenie
W praktyce laboratoryjnej zachodzi potrzeba nastawiania określonej wartości
natężenia prądu płynącego w obwodzie elektrycznym oraz pomiaru wartości natężenia tego
prądu. Do jego pomiaru służy amperomierz, który włączamy szeregowo z innymi
elementami obwodu.
Wartość natężenia prądu płynącego w obwodzie z jednym z
ródłem napięcia zależy
od wartości siły elektromotorycznej z
ródła  E i sumy rezystancji przez które przepływa ten
prÄ…d (rys. 1)
R1
I
E
R2
R3
Rys. 1
I=E/(R1+R2+R3)
Z powyższego wynika, że zmianę wartości natężenia prądu w obwodzie można
uzyskać np. przez zmianę rezystancji obwodu. Do tego celu można użyć rezystora
suwakowego (rys. 2).
R1
I
E
R2
Rs
Rys. 2
Przy określonej sile elektromotorycznej  E w obwodzie popłynie prąd o natężeniu:
I=E/(R1+R2+Rs)
Ponieważ rezystancja rezystora suwakowego może siÄ™ zmieniać od zera (0 Wð) do
wartoÅ›ci Rs (Wð) to również natężenie prÄ…du bÄ™dzie siÄ™ zmieniaÅ‚o:
od Imax=E/(R1+R2) do Imin=E/(R1+R2+Rs)
3. Zadania pomiarowe
Nastawianie i pomiar natężenia prądu.
·ð poÅ‚Ä…czyć ukÅ‚ad pomiarowy wg rys.3.
·ð wykonać pomiary natężenia prÄ…du I amperomierzem A ( pomiar bezpoÅ›redni ) oraz
metodą pośrednią ( za pomocą woltomierza V i rezystora RW ) dla kilku położeń suwaka
rezystora R ( również dla położeń skrajnych ).
·ð wyniki pomiarów zapisać w tabeli.
RW
A
+
zasilacz
Vc
Rodb
DC _
_---
R
Rys.3. Schemat układu pomiarowego do nastawiania i pomiaru natężenia prądu.
Tabela pomiarowa:
L.p. In CI Ia URw RW I
að max að
--- mA dz mA/dz dz mA V mA
Wð
1
2
3
4
5
6
Oznaczenia
In - zakres pomiarowy amperomierza analogowego [mA]
aðmax - maksymalne wychylenie wskazówki miernika [dz]
CI - stała podziałki amperomierza [A/dz]
að - aktualne wychylenie wskazówki miernika [dz]
Ia - wartość natężenia prądu zmierzona amperomierzem analogowym
( równa CI að ) [mA]
URw - pomiar napięcia na rezystorze RW [V]
RW - rezystancja rezystora wzorcowego RW [Wð]
I - wartość natężenia prądu zmierzona metodą pośrednią ( równa URw / RW ) [mA]
4. Opracowanie wyników
- na podstawie otrzymanych wyników pomiarów określić zakres regulacji ( Imin i Imax )
natężenia prądu w układzie pomiarowym dla zastosowanych urządzeń i
mierników.
- wyjaśnić różnice w wartościach prądu zmierzonego metodą bezpośredni
( amperomierzem ) oraz pośrednią.
- określić, które pomiary ( prądu czy napięcia ) są dokładniejsze (w tym celu należy
dla każdego pomiaru prądu i napięcia obliczyć wartość błędu względnego
pomiaru).
5. Pytania kontrolne do ćwiczenia:
·ð zdefiniuj prÄ…d elektryczny jako zjawisko fizyczne
·ð podaj jednostkÄ™ natężenia prÄ…du
·ð wyjaÅ›nij w jaki sposób można zmieniać wartość natężenia prÄ…du w obwodzie wÅ‚Ä…czajÄ…c w
obwód rezystor o zmiennej rezystancji
·ð znajÄ…c wartość napiÄ™cia zasilajÄ…cego obwód oraz wartoÅ›ci rezystancji rezystorów
włączonych w obwód, wyznacz zakres regulacji natężenia prądu w tym obwodzie
·ð narysuj przykÅ‚adowy ukÅ‚ad regulacji natężenia prÄ…du z zastosowaniem rezystora
suwakowego
·ð podaj wzory na wartość bÅ‚Ä™du bezwzglÄ™dnego i wzglÄ™dnego pomiaru wystÄ™pujÄ…cego przy
zastosowaniu przyrządów analogowych
·ð podaj wzory na wartość bÅ‚Ä™du bezwzglÄ™dnego i wzglÄ™dnego pomiaru wystÄ™pujÄ…cego przy
zastosowaniu przyrządów cyfrowych
·ð Jak rozumiesz pojÄ™cie zakres regulacji natężenia prÄ…du w ukÅ‚adzie pomiarowym?
·ð Narysuj (opisz rolÄ™ poszczególnych elementów) ukÅ‚ad regulacji natężenia prÄ…du w
obwodzie DC.
·ð Omów znaczenie poszczególnych wielkoÅ›ci wystÄ™pujÄ…cych w tabeli pomiarowej.
·ð Jak rozumiesz znaczenie bÅ‚Ä™dów wystÄ™pujÄ…cych w czasie pomiarów?