POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I NAPĘDÓW ELEKTRYCZNYCH

Sprawozdanie zajęć laboratoryjnych

WYDZIAŁU MECHANICZNEGO

studiów dziennych

z przedmiotu:

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

ĆWICZENIE 1M

BADANIE OBWODÓW PRĄDU STAŁEGO

Opracowali:

Agnieszka Uklejewska

Kamil Tylewski

Grzegorz Wenda

Sebastian Toczydłowski

BIAŁYSTOK 2010

1. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO

Praktyczne, tzn. na podstawie pomiarów, sprawdzenie praw Kirchhoffa i bilansu mocy w rozgałęzionych obwodach prądu stałego. Zastosowanie prawa Ohma do wyznaczania rezystancji elementów.

W zakres ćwiczenia wchodzi:

-rozwiązywanie obwodów prądu stałego,

-łączenia obwodów z możliwością pomiarów prądów i napięć,

-mierzenie natężenia prądu i napięcia typowymi miernikami o różnych zakresach,

-wykorzystywanie wyników pomiarów do analizy obwodów i wyznaczania parametrów elementów obwodu.

2. WYNIKI POMIAARÓW I OBLICZEŃ

2 a)Wyznanie parametrów źródeł napięcia.

Wykonane zostały dwa układy według schematów na rys.1.

Rys.1 Schemat układu pomiarowego do wyznaczania rezystancji wewnętrznej źródła napięcia

Tabela 1.

Wyniki pomiarów i obliczeń przy wyznaczaniu wartości rezystancji R_w1

akumulatora 1

E1	U1	I1	Rw1
V	V	A	Ω
6,4	6,1	3	0,1

Tabela 2.

Wyniki pomiarów i obliczeń przy wyznaczaniu wartości rezystancji R_w2

akumulatora 2

E2	U2	I2	Rw2
V	V	A	Ω
12,4	11,8	3	0,2

2 b) Badanie rozgałęzionego obwodu prądu stałego

Do badań przyjęty został obwód prądu stałego przedstawiony na rysunku 2 złożony z dwóch źródeł napięcia E_1, E₂ o rezystancjach wewnętrznych R_w1 R_w2 i rezystorów R₁, R₂, R₃.

Rys.2. Układ elektryczny o dwóch oczkach i trzech gałęziach

Połączono układ według schematu przedstawionego na rys.3.

Rys.3. Schemat układu pomiarowego

Tabela 3.

Wyniki obliczeń i pomiarów prądów, napięć i mocy.

	E1	E2	I1	I2	I3	U1	U2	U3	URw1	URw2	R1	R2	R3	P1	P2	P3	P1źr	P2źr	Pw1	Pw2
	V	V	A	A	A	V	V	V	V	V	Ω	Ω	Ω	W	W	W	W	W	W	W
Pomierzone	12,4	6,4	0,24	0,04	0,28	7	0,1	6	-0,6	-0,7	29,1	2,5	21,4	1,68	0	1,68	3,47	0,64	0,17	0,18
Obliczone	12	6	0,21	0,06	0,27	6,11	15	5,78	0,1	0,05	29,1	2,5	21,4	1,3	8,7	1,57	2,54	0,36	0,01	0

• sprawdzenie zgodności wyników pomiarów z prawami Kirchhoffa.

I prawo Kirchhoffa:

II prawo Kirchhoffa:

• wyznaczanie spadków napięć na rezystancjach wewnętrznych źródeł na podstawie II prawa Kirchhoffa zastosowanego do oczek obwodu zawierających jedno źródło:

• wyznaczenie rezystancji R1 R2 R3 na podstawie prawa Ohma:

• sprawdzenie bilansu mocy:

moce źródłowe:

moce wydzielone na rezystancjach R₁ R₂ R₃:

moce tracone na rezystancjach wewnętrznych źródeł:

2 c) Rozwiązywanie analityczne obwodu badanego w punkcie 2 b.

3. Wnioski.

Sprawdzenie zgodności wyników z prawami Kirchhoffa w oparciu o wartości zmierzone okazało się nie prawidłowe a stało się tak gdyż wartości odczytywane z woltomierzy mierzących spadki napięcia na rezystorach w dolnym zakresie skali jest obarczona dużym błędem. Konsekwencjami tej nie prawidłowości stał się nie prawidłowy bilans mocy. Rozwiązanie analityczne badanego obwodu okazało się dużo bardziej dokładne. Niestety nie zdarzyliśmy wykonać pomiarów rezystancji metoda techniczną, ale jak wiadomo z teorii schemat z dokładnym pomiarem prądu służy do pomiaru dużych rezystancji gdyż rezystancja wewnętrzna amperomierza nie wprowadza dużych zmian w rezystancji zastępczej, gałęzi pomiarowej na której jest mierzony spadek napięcia woltomierzem. Do pomiaru małych rezystancji służy układ z dokładnym pomiarem napięcia gdyż prąd pobierany przez woltomierz jet dużo mniejszy niż prąd płynący przez obciążenie Rx co również zmniejsza błąd pomiaru wprowadzany przez rezystancje wewnętrzne mierników analogowych.

---