MATERIAŁY I METODY

Pierwszą część ćwiczenia wykonano za pomocą prądnicy połączonej z oscyloskopem. Do układu włączano diody półprzewodnikowe, kondensatory o różnej pojemności, tworzono mostek Graetza. Nie wykonano drugiej części ćwiczenia, gdyż urządzenie do tego potrzebne było wadliwe.

REZULTATY

W podpunkcie pierwszym należało zaobserwować zmiany napięcia oraz częstotliwości prądu. Przy szybkich obrotach korbką napięcie wynosiło 3 V zaś częstotliwość 6 ms. Przy wolnych obrotach napięcie wynosiło 1.1 V a częstotliwość 12 ms. Układ zamontowano wg. schematu:

W podpunkcie 3 należało do obwodu włączyć diodę półprzewodnikową i zmienić jej kierunek ustawienia, jak pokazano na schemacie:

Otrzymane efekty przedstawia wykres:

Dioda półprzewodnikowa sprawiła, że prąd płynie tylko w jednym kierunku, jednak w momentach gdy prąd płynąłby w kierunku przeciwnym, wartość napięcia równia jest 0.

W momencie odwrócenia diody prąd płynął tylko i wyłącznie w kierunku przeciwnym do poprzedniego co przedstawia wykres:

W kolejnej części do obwodu włączono szeregowo kondensator o średniej pojemności, tak jak na schemacie:

Efekt prostowania prądu widoczny na oscyloskopie przedstawia poniższy wykres:

Kondensator o najmniejszej pojemności nie dał widocznych efektów, dlatego też wykres przedstawia się następująco:

Kondensator o największej mocy całkowicie wyprostował prąd, co dało efekt widoczny na wykresie:

W kolejnym podpunkcie należało zamontować mostek Graetza wg schematu:

Przebieg zmian na oscyloskopie przedstawiał się następująco:

Mostek Graetza sprawił, że pominięte zostały przerwy w przepływie prądu.

Włączono do obwodu z mostkiem Graetza kondensator:

wykres przedstawia się następująco:

W kolejnej części ćwiczenia przeprowadzano badanie prądu na silniku. Silnik wytwarza prąd stały. Od kierunku kręcenia korbką zależy kierunek prądu. Przy szybkich obrotach korbką wartość napięcia wynosiła 4V i nie przekraczała jej, natomiast przy wolniejszych obrotach wynosiła 2,5V.

WNIOSKI:

Doświadczenia wykazały w jaki sposób działają różne elementy elektroniczne. Dioda półprzewodnikowa włączona do obwodu sprawia, że prąd płynie tylko w jednym kierunku, jednak linia napięcia na wykresie jest tętniąca. Oznacza to, że wartości napięcia wzrastają i zmniejszają się okresowo, jednak dochodzą tylko do punktu 0, gdzie trwają tak przez cały okres, w którym bez zastosowania diody półprzewodnikowej prąd płynąłby w przeciwnym kierunku. Powoduje to 50% straty płynącego prądu. Tą negatywną cechę jest w stanie wyeliminować mostek Graetza, w którym to prąd wypływający nie charakteryzuje się okresami w punkcie 0, tak więc 50% straty prądu są tu wyeliminowane.

Doświadczenie pozwoliło też zauważyć działanie kondensatora, który prostuje prąd, czyli sprawia że prąd przemienny staje się prądem stałym. Im większą kondensator ma pojemność, tym lepiej prostuje prąd. Przy prostowaniu prądu wyłącznie z jedną diodą półprzewodzącą potrzeba kondensatora o dużej pojemności, jednak w obwodzie z mostkiem Graetza do wyprostowania prądu potrzebny jest kondensator o mniejszej pojemności niż w poprzednim przypadku.