POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. Ignacego Łukasiewicza

Wydział Elektrotechniki i Informatyki

PODSTAWY ELEKTRONIKI

Laboratorium nr 1

Pomiary w obwodach prądu stałego Rzeszów 2011

1. Cel ćwiczenia: Poznanie podstawowych przyrządów pomiarowych dostępnych w laboratorium dedykowanych dla układów pradu stałego oraz wykonanie wybranych pomiarów elektronicznych dla prądu stałego.

2. Wykonanie pomiarów

2.1. Różnymi sposobami określić rezystancję pięciu rezystorów: a)

Na podstawie kodu paskowego lub opisu na rezystorze: a)

Opis na rezystorze

82Ω

b)

żółty, pomarańczowy, pomarańczowy, brak 43kΩ ±20%

c)

brązowy, fioletowy, czerwony, złoty 1,7kΩ ±5%

d)

niebieski, czerwony, pomarańczowy, złoty 62kΩ ±5%

e)

zielony, czarny, brązowy, brak 500Ω ±20%

b)

Pomiar omomierzem

a)

80,532 Ω

b)

42,674kΩ

c)

2,7128kΩ

d)

61,338kΩ

e)

1,5078kΩ

c)

Na podstawie pomiary prądu i napięcia – Prawo Ohma a)

U = 81,3mV

I = 1mA

81,3

81,3

1

b)

U = 4,2488V

I = 0,1mA

4,2488

42,488

0,1

c)

U = 1,3633V

I = 0,5mA

1,3633

2,7266

0,5

d)

U = 6,1085V

I = 0,1mA

6,1085V

61,085

0,1

e)

U = 1,5458mV

I = 1mA

1,5458mV

1,5458

1

Rozbieżności pomiędzy wartościami – odczytanymi z kodu paskowego oraz zmierzonymi odpowiednimi miernikami mogą być spowodowane trudnością w odróżnieniu kolorów pasków (zatarte paski).

2.2. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej dwóch wybranych rezystorów a)

Dla dwóch wybranych rezystorów zmierzyć i wykreślić charakterystykę I = f( U) w zakresie od 0 do 10 V.

Rysunek 1: Układ poprawnie mierzonego napięcia W laboratorium udało się zmierzyć parametr natężenia prądu tylko dla jednego rezystora (62kΩ) U[V]

I [mA]

0,73244

0,012

I = f(U)

1,3672

0,0224

0,18

2,0746

0,034

0,16

2,5697

0,0421

0,14

3,2496

0,0533

3,8707

0,0635

0,12

5,0288

0,0825

]

0,1

A

6,8536

0,1125

I [m

0,08

8,0182

0,1316

0,06

9,0416

0,1485

0,04

9,5756

0,1572

9,9903

0,1641

0,02

0

0

2

4

6

8

10

12

U [V]

Rysunek 2: Charakterystyka I = f(U)

b)

Na podstawie uzyskanych pomiarów obliczyć rezystancję i wykonać wykres R = f( U).

U[V]

I[mA]

R[Ω]

0,73244

0,012 61,03667

R = f(U)

1,3672

0,0224 61,03571

2,0746

0,034 61,01765

61,06

2,5697

0,0421

61,038

61,04

61,02

3,2496

0,0533 60,96811

61

3,8707

0,0635 60,95591

]

60,98

60,96

5,0288

0,0825 60,95515

[ΩR 60,94

6,8536

0,1125 60,92089

60,92

8,0182

0,1316 60,92857

60,9

60,88

9,0416

0,1485

60,8862

60,86

9,5756

0,1572 60,91349

0

2

4

6

8

10

12

9,9903

0,1641 60,87934

U [V]

Jak widać na wykresie rezystancja zależy od podawanego napięcia do układu.

c)

Obliczyć moc wydzielaną w rezystorze i wykreślić zależność P = f( U).

ó: !

U[V]

I[mA]

P[W]

0,73244

0,012

0,008789

P = f(U)

1,3672

0,0224

0,030625

2,0746

0,034

0,070536

2

2,5697

0,0421

0,108184

1,5

3,2496

0,0533

0,173204

3,8707

0,0635

0,245789

]

1

[W

5,0288

0,0825

0,414876

P

6,8536

0,1125

0,77103

0,5

8,0182

0,1316

1,055195

9,0416

0,1485

1,342678

0

9,5756

0,1572

1,505284

0

2

4

6

8

10

12

9,9903

0,1641

1,639408

U[V]

2.3. Wykorzystując rezystor dekadowy dokonać pomiaru charakterystyki I = f( R).

a)

Mierzyć prąd przy rezystancji zmienianej w szerokich granicach (stosunek rezystancji maksymalnej do minimalnej powinien wynosić co najmniej 10).

U[V]

I[A]

R[Ω]

P[W]

2,0229

2,021

1kΩ

4,088281

2,243

900Ω

4,537365

2,504

800Ω

5,065342

2,891

700Ω

5,848204

3,369

600Ω

6,81515

4,044

500Ω

8,180608

5,055

400Ω

10,22576

6,747

300Ω

13,64851

10,106

200Ω

20,44343

20

100Ω

40,458

b)

Wykreślić zależności I = f( R) oraz P = f( R).

I = f(R)

25

20

15

]

I[A

10

5

0

0

200

400

600

800

1000

1200

R[Ω]

P = f(R)

45

40

35

30

]

25

[WP 20

15

10

5

0

0

200

400

600

800

1000

1200

R[Ω]

3. Opracowanie i analiza wyników 3.1. Sporządzić pełną dokumentację z przeprowadzonych pomiarów i badań.

Oryginał przeprowadzonych pomiarów zamieszczony w załączniku 3.2. Narysować zmierzone w punkcie C2a charakterystyki U=f(I), wyznaczyć rezystancję statyczną i dynamiczną obu rezystorów w funkcji prądu.

U[V]

I [mA]

0,73244

0,012

U = f(I)

1,3672

0,0224

12

2,0746

0,034

2,5697

0,0421

10

3,2496

0,0533

8

3,8707

0,0635

]

5,0288

0,0825

[V

6

U

6,8536

0,1125

4

8,0182

0,1316

2

9,0416

0,1485

9,5756

0,1572

0

9,9903

0,1641

0

0,05

0,1

0,15

0,2

I[mA]

Dla rezystora wyznaczyliśmy rezystancję statyczną oraz dynamiczną w funkcji prądu.

"

%"

Korzystaliśmy przy tym ze wzorów: (rez. statyczna ) oraz $

(rez. dynamiczna)

#

%#

a)

Rez. Statyczna

5,0288

60,95'15( ) 61*

0,0825

b)

Rez. dynamiczna (dla trzech różnych przedziałów) $

2,5679 + 0,73244V

61,038*

$

0,0421mA + 0,012mA

$

5,0288V + 2,5679

60,8688*

$

0,0825mA + 0,0421mA

$

9,0416V + 5,0288V

60,8*

$

0,1485mA + 0,0825mA

%"

-.,/01 2 -/,1-112 -/,1

Uśredniając

≈ 60,9

%#

0

3.3. Skomentować rezultaty pomiarów co do dokładności odczytu mierzonych wielkości za pomocą oscyloskopu i miernika. Jakim rodzajem miernika można mierzyć poprawnie sygnały niesinusoidalne?

3.4. Do opracowania dołączyć własne wnioski i spostrzeżenia.