Nr ćwicz. 1 |
Data:
|
Marcin Kermes Łukasz Jonkwisz Krzysztof Jungerman
|
BMIZ MiBM |
Semestr III |
Grupa: M2/2
|
|
Prowadzący: mgr inż. Damian Głuchy
|
Ocena: |
|||||
Temat: Badanie obwodów prądu stałego zawierającego elementy liniowe i nieliniowe
|
1.Cel ćwiczenia
Wykonanie pomiarów umożliwiających wykreślenie charakterystyk prądowo-napięciowych wybranych liniowych oraz nieliniowych elementów rezystancyjnych oraz charakterystyk obwodów złożonych z rezystorów liniowych i nieliniowych.
2.Przebieg ćwiczenia
Należało połączyć układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym w skrypcie. Następnie podłączyć układ do sieci elektrycznej i zmieniając wartości rezystancji za pomocą odpowiedniego urządzenia mierzyć wartości napięcia U i odpowiadającym im wartości prądu I.
3. Zagadnienia
Prawo Ohma różnica potencjałów U (czyli napięcie elektryczne, spadek
napięcia) pomiędzy dwoma końcami przewodnika jest proporcjonalne do natężenia I prądu
płynącego przez przewodnik, czyli
U=RI .
Współczynnik proporcjonalności R zwany jest opornością przewodnika. Jednostką oporności
jest 1 Ohm (1Ω). Opór przewodnika jest proporcjonalny do jego długości l i oporu
właściwego ρ odwrotnie proporcjonalny do przekroju poprzecznego S
R=ρl/S .
Łączenie rezystorów
. szeregowe - przy połączeniu szeregowym rezystorów, przez wszystkie rezystory przepływa taki sam prąd. Rezystancja zastępcza dowolnej liczby rezystorów połączonych szeregowo jest równa sumie rezystancji poszczególnych rezystorów.
R = R1 + R2 + R3
równoległe - przy połączeniu równoległym rezystorów na zaciskach tych elementów występuje to samo napięcie U, ponieważ wszystkie elementy są włączone między tą samą parę wezłów. Odwrotność rezystancji zastępczej dowolnej liczby połączonych równolegle rezystorów jest równa sumie odwrotności rezystancji poszczególnych rezystorów, więc:
1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
4.Tabele z pomiarami wraz z wykresami charakterystyki prądowo-napęciowej
Lp |
Pomiary |
Obliczenia |
||
|
I [mA] |
U [mV] |
Rx [Ω] |
Rx śr [Ω] |
1 |
500 |
580 |
1,160 |
1,239 |
2 |
450 |
520 |
1,156 |
|
3 |
400 |
460 |
1,150 |
|
4 |
350 |
400 |
1,143 |
|
5 |
300 |
350 |
1,167 |
|
6 |
250 |
300 |
1,200 |
|
7 |
200 |
250 |
1,250 |
|
8 |
150 |
190 |
1,267 |
|
9 |
100 |
130 |
1,300 |
|
10 |
50 |
80 |
1,600 |
|
Lp |
Pomiary |
Obliczenia |
||
|
I [mA] |
U [mV] |
Rx [Ω] |
Rx śr [Ω] |
1 |
15,6 |
7000 |
449,0 |
485,4 |
2 |
14,0 |
6400 |
457,2 |
|
3 |
12,0 |
5500 |
458,4 |
|
4 |
10,0 |
4600 |
460,0 |
|
5 |
8,0 |
3800 |
475,0 |
|
6 |
6,0 |
2900 |
483,4 |
|
7 |
4,0 |
2000 |
500,0 |
|
8 |
2,0 |
1200 |
600,0 |
|
Lp |
Pomiary |
Obliczenia |
||
|
I [mA] |
U [mV] |
Rx [Ω] |
Rx śr [Ω] |
1 |
270 |
6300 |
23,4 |
12,6 |
2 |
250 |
5700 |
22,8 |
|
3 |
225 |
4600 |
20,4 |
|
4 |
200 |
3900 |
19,5 |
|
5 |
175 |
3100 |
17,7 |
|
6 |
150 |
2400 |
16,0 |
|
7 |
125 |
1700 |
13,6 |
|
8 |
100 |
1100 |
11,0 |
|
9 |
75 |
600 |
8,0 |
|
10 |
60 |
400 |
6,7 |
|
11 |
50 |
250 |
5,0 |
|
12 |
40 |
200 |
5,0 |
|
13 |
25 |
100 |
4,0 |
|
14 |
15 |
50 |
3,3 |
|
Lp |
Pomiary |
Obliczenia |
||
|
I [mA] |
U [mV] |
Rx [Ω] |
Rx śr [Ω] |
1 |
420 |
6000 |
14,3 |
11,6 |
2 |
400 |
5600 |
14,0 |
|
3 |
375 |
5200 |
13,8 |
|
4 |
350 |
4700 |
13,4 |
|
5 |
325 |
4300 |
13,2 |
|
6 |
300 |
3800 |
12,7 |
|
7 |
275 |
3400 |
12,4 |
|
8 |
250 |
3000 |
12,0 |
|
9 |
225 |
2500 |
11,1 |
|
10 |
200 |
2100 |
10,5 |
|
11 |
175 |
1800 |
10,3 |
|
12 |
150 |
1400 |
9,3 |
|
13 |
125 |
1000 |
8,0 |
|
14 |
100 |
800 |
8,0 |
|
5.Wnioski
W obwodzie prądu stałego składającego się wyłącznie z elementów liniowych przy zmianie napięcia i natężenia prądu wartość rezystancji pozostaję taka sama (obrazują to tabele pierwsza oraz druga).
W układzie nieliniowym przy zmianie wartości napięcia i prądu wartość rezystancji zmienia się, wraz ze wzrostem wartości natężenia i napięcia wzrasta opór (tabele trzecia oraz czwarta pokazują tą zależność).