Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I
ĆWICZENIE 4
Dzielniki napięcia
1. Krótko o dzielnikach
W zależności od połączenia rezystorów mamy do czynienia z dzielnikami:
-ð napiÄ™cia  poÅ‚Ä…czenie szeregowe, napiÄ™cie dzieli siÄ™ na poszczególne rezystory,
-ð prÄ…du - poÅ‚Ä…czenie równolegÅ‚e, prÄ…d rozpÅ‚ywa przez poszczególne rezystory.
Dzielnik
Napięcia Prądu
Napięcie U dzieli się na dwa napięcia: Prąd I dzieli się na dwa prądy:
-ð U1 na rezystorze R1 -ð I1 pÅ‚ynÄ…cy przez rezystor R1,
-ð U2 na rezystorze R2. -ð I2 pÅ‚ynÄ…cy przez rezystor R2.
(1a) (1b)
U =ð U1 +ðU2 I =ð I1 +ð I2
Dla obu dzielników słuszne są następujące wzory:
U1 =ð R1 ×ð I U
U
I1 =ð
(2a) I2 =ð
(2b)
R1 R2
U2 =ð R2 ×ð I
U R1 ×ð R2
I =ð U =ð ×ð I
(3a) (3b)
R1 +ð R2 R1 +ð R2
R1 R2
U1 =ð ×ðU I1 =ð ×ð I
R1 +ð R2 R1 +ð R2
(4a) (4b)
R2 R1
U2 =ð ×ðU I2 =ð ×ð I
R1 +ð R2 R1 +ð R2
G1 G2
I1 =ð ×ð I I2 =ð ×ð I
(5)
G1 +ð G2 G1 +ð G2
Ćw. 4 Dzielniki napięcia
1
Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I
2. Wykonanie ćwiczenia
WYKAZ PRZYRZ
DÓW:
1. Zasilacz stabilizowany DF1731SB3A,
2. płytka potencjometru Rp,
3. układ pomiarowy S1
4. układ pomiarowy S2
5. miernik uniwersalny UM110B nr. & & & & & & &
6. miernik uniwersalny UM112B nr. & & & & & & &
7. multimetr cyfrowy V561A nr. & & & & & & &
8. multimetr cyfrowy PC510 nr. & & & & & & &
Uwaga: Zmiany połączeń układów pomiarowych
wykonuj zawsze przy odłączonym układzie od z
ródła zasilania!
A
Uz
Vc U
U
R
p
Rys.1. Schemat układu regulacji napięcia U złożonego z:
-ð zasilacza Uz (1),
-ð pÅ‚ytki potencjometru Rp (2),
-ð amperomierza UM112B (6),
-ð woltomierza V561A (7).
2.1. Rezystancyjny dzielnik napięcia
-ð Zestaw ukÅ‚ad regulujÄ…cy napiÄ™cia wg rys. 1, a nastÄ™pnie doÅ‚Ä…cz do niego ukÅ‚ad
pomiarowy z płytką S1 (3) wg rys. 2. Napięcie zasilania =+20V,
Rys.2. Rezystancyjny dzielnik napięcia.
Ćw. 4 Dzielniki napięcia
2
Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I
-ð Dla dzielnika R14, R50 (zwarte koÅ‚ki 7-2 i 7-11), oblicz z wzorów (4a) napiÄ™cie U2 i
wpisz do Tabeli 1,
-ð Zmierz woltomierzem PC510 (8) napiÄ™cie U2, wynik wpisz do tabeli 1,
-ð Porównaj wartoÅ›ci wyliczone i zmierzone. WyjaÅ›nij różnicÄ™,
-ð Powtórz obliczenia i pomiary dla dzielnika R14, R52. (zwarte koÅ‚ki 7-2 i 7-13),
-ð Wyniki wpisz do Tabeli 2
2.2. Badanie potencjometrów
-ð DoÅ‚Ä…cz omomierz V561A (7) do ukÅ‚adu pomiarowego z pÅ‚ytkÄ… S2 (rys.3) do
punktów 8 i 10 i zmierz rezystancję potencjometru R46.
Uwaga: Pomiary omomierzem
można wykonywać jedynie w układzie
odłączonym od z
ródła zasilania!
Rys.3 Schemat dołączenia omomierza do pomiaru potencjometrów.
-ð ZmieÅ„ poÅ‚ożenie suwaka potencjometru i obserwuj wskazania omomierza.
-ð Jak zmienia siÄ™ rezystancja potencjometru przy zmianach poÅ‚ożenia suwaka?
-ð WÅ‚Ä…cz omomierz miÄ™dzy punkty 9 i 10 potencjometru,
-ð ZmieÅ„ poÅ‚ożenie suwaka potencjometru, odczytuj wartość rezystancji na omomierzu
i wyniki wpisz do Tabeli 3.
-ð W ten sam sposób zbadaj potencjometr R45 (punkty podÅ‚Ä…czenia omomierza okreÅ›l
posługując się schematem płytki S2). Wyniki wpisz również do Tabeli 3.
-ð KorzystajÄ…c z danych w Tabeli 3 narysuj na wspólnym wykresie charakterystyki
R46 =ð f (að) R45 =ð f (að)
i
-ð WyjaÅ›nij jaki przebieg majÄ… te charakterystyki?
2.3. Stan jałowy i obciążenia dzielnika napięcia
-ð Do ukÅ‚adu regulacji napiÄ™cia (rys.1.) doÅ‚Ä…cz ukÅ‚ad pomiarowy z pÅ‚ytkÄ… S2
skonfigurowany wg rys.4.
Ćw. 4 Dzielniki napięcia
3
Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I
Rys.4. Schemat układu do pomiaru napięć i prądów w dzielniku.
-ð ZmieniajÄ…c poÅ‚ożenie suwaka potencjometru zmierz natężenie prÄ…du I oraz napiÄ™cie
U1 nieobciążonego (kołki 16-18 rozwarte) dzielnika napięciowego,
-ð Wyniki wpisz do Tabeli 4,
-ð JednoczeÅ›nie dla tego samego ustawienia potencjometru wykonaj pomiary dla
dzielnika obciążonego rezystorem R64,
-ð W tym celu zewrzyj koÅ‚ki 16-18 i postÄ™puj jak w poprzednik pomiarze,
-ð Wyniki wpisz do Tabeli 5,
-ð KorzystajÄ…c z danych w Tabeli 4 i 5 narysuj we wspólnym ukÅ‚adzie współrzednych
charakterystyki
U11 =ð f (að) U12 =ð f (að)
-ð Na drugim wykresie narysuj charakterystyki
I =ð f (að)
dla nieobciążonego i obciążonego dzielnika.
-ð WyjaÅ›nij ich przebieg.
PYTANIA KONTROLNE I ZAGADNIENIA DO OPRACOWANIA
1. Podaj wzór na spadek napięcia U2 dla dzielnika napięciowego ze strony 1,
2. Podaj wzór na I2 dla dzielnika prądowego ze strony 1,
3. Porównaj i skomentuj wykreślone w p.2 i w p.3 wykreślone charakterystyki.
4. Zaprojektuj rezystorowe dzielniki napięcia, w których napięcie wyjściowe będzie
równe a) 1/2, b) 1/5, c) 1/10 wartości napięcia wejściowego.
Ćw. 4 Dzielniki napięcia
4
Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I
Protokół pomiarowy
Ocena
Nazwisko ImiÄ™.............................................................................
Klasa& & & & & Data wykonania & & & & & & & & & & & .
Wyk.
Kl.
.....................................................................................
Spr.
.....................................................................................
Nr i temat ćwiczenia
OK
Tabela 1 Dzielnik R14, R50 R14 = & & kWð R50 - & & kWð
Obliczenia Pomiar
U [V]
U2/U U2 [V] U2 [V] U2/U
Tabela 2 Dzielnik R14, R52 R14 = & & kWð R52 - & & kWð
Obliczenia Pomiar
U[V]
U2/U U2 [V] U2 [V] U2/U
Spostrzeżenia i wnioski z przeprowadzonych pomiarów:
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
Tabela 3 Badanie potencjometrów R46 = & & kWð R45=& & .. kWð
0o 45o 90o 135o 180o 2250 270o
að
R46 [kWð]
R45 [kWð]
Ćw. 4 Dzielniki napięcia
5
Pracownia Elektryczna i Elektroniczna I
Tabela 4 Nieobciążony dzielnik napięcia U =& & .V
0o 45o 90o 135o 180o 2250 270o
að
I [mA]
U11 [V]
Tabela 5 Obciążony dzielnik napięcia U =& & .V
0o 45o 90o 135o 180o 2250 270o
að
I [mA]
U12 [V]
Spostrzeżenia i wnioski z przeprowadzonych pomiarów:
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
Ćw. 4 Dzielniki napięcia
6