AGH
|
Imię i nazwisko:
|
Rok szkolny 2011/2012 |
Wydział: EAIiE |
|
Kierunek Elektrotechnika |
Temat ćwiczenia: WARTOŚCI ŚREDNIE, SKUTECZNE PRZEBIEGÓW OKRESOWYCH
|
Rok II |
Semestr III
|
|
Data wykonania ćwiczenia: 10.11.2011 |
Data zaliczenia sprawozdania:
|
Nr ćwiczenia: 2 |
Funkcja okresowa f(t)=f(t+T), gdzie T - okres - najmniejsza wartość czasu, po upływie którego funkcja zaczyna się powtarzać, może być scharakteryzowana przez wartość średnią i skuteczną:
Do pomiaru wartości średnich stosuje się przyrządy magnetoelektryczne (ME) (amperomierze, woltomierze) a skutecznych elektromagnetyczne (EM), elektrodynamiczne.
Definiuje się również wartość średnią modułu funkcji okresowej:
Z powyższych wartości wynikają następujące współczynniki:
współczynnik kształtu -
(dla funkcji sinusoidalnej
)
współczynnik szczytu -
(dla funkcji sinusoidalnej
)
Schemat układu pomiarowego A
Autotransformator zasila obwód napięciem sinusoidalnie zmiennym o wartości skutecznej mierzonej przez woltomierz EM:
Na skutek nieliniowości obwodu (obecność elementów półprzewodnikowych) prądy w gałęziach przy zadanych wartościach R1, R2, R3 mają przebiegi:
Wartości te możemy też wyznaczyć z obliczeń:
Gdzie dla naszych wartości:
Um=28V ,
,
Wyniki zestawiamy w tabeli:
Symetryczny:
|
U [V] |
I1śr [A] |
I1 [A] |
I2śr [A] |
I2 [A] |
I3śr [A] |
I3 [A] |
zmierzone |
28 |
0 |
0,133 |
0,059 |
0,091 |
-0,059 |
0,093 |
obliczone |
|
0 |
0,14 |
0,063 |
0,099 |
-0,063 |
0,099 |
|
U [V] |
I1śr [A] |
I1 [A] |
I2śr [A] |
I2 [A] |
I3śr [A] |
I3 [A] |
zmierzone |
28 |
-0,048 |
0,202 |
0,062 |
0,101 |
-0,11 |
0,175 |
obliczone |
|
-0,049 |
0,208 |
0,066 |
0,105 |
-0,115 |
0,18 |
Obwód pomiarowy B
Dokonujemy zmiany biegunowości jednej z diod. Prądy w obwodzie będą miały następujące przebiegi:
Wartości te wyznaczamy z obliczeń:
dla
istnieje obwód:
tak więc:
wartości średnie:
wartości skuteczne:
Gdzie dla naszych wartości:
Um=28V ,
,
Wartości porównujemy z pomierzonymi w tabeli:
|
U [V] |
I1śr [A] |
I1 [A] |
I2śr [A] |
I2 [A] |
I3śr [A] |
I3 [A] |
zmierzone |
28 |
0,094 |
0,151 |
0,03 |
0,046 |
0,063 |
0,102 |
obliczone |
|
0,099 |
0,155 |
0,032 |
0,050 |
0,067 |
0,106 |
Wyznaczamy obliczeniowo współczynniki kształtu i szczytu dla prądów i1, i2, i3 dla 1 pomiaru zgodnie z podanymi definicjami:
współczynnik kształtu -
(dla funkcji sinusoidalnej
)
współczynnik szczytu -
(dla funkcji sinusoidalnej
)
Dla i1 : |
Dla i2 : |
Dla i3 : |
|
|
|
|
|
|
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z pomiarem wartości średniej i skutecznej przebiegów okresowych. Wartość średnią mierzymy miernikiem magnetoelektrycznym, natomiast wartość skuteczną miernikiem elektromagnetycznym. Przyrządy magnetoelektryczne z prostownikiem dla przebiegów odkształconych od sinusoidy nie mierzą wartości skutecznych.
Zmiany wartości oporników R2 i R3 powodowały zmianę wartości amplitudy prądów i2 i i3
Zmiana biegunowości jednej z diod skutkuje sumowaniem amplitud prądów i2 i i3
1
4