Laboratorium Teorii Obwodów	Rok akad. 2014/2015
	Rodzaj studiów SI
Temat ćwiczenia: Źródła napięcia i prądu stałego
Skład sekcji: Marcin Mucha Marcin Spannbauer Filip Skoczylas Patryk Kuźma	Kierunek: Elektrotechnika Semestr: III Grupa: 2 Sekcja: 4
	Prowadzący: Dr inż. Piotr Holajn
Data wykonania: 27.11.2014r.	Data oddania: 04.12.2014r

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości rzeczywistych źródeł napięciowych prądu stałego oraz zapoznanie się z charakterystykami zewnętrznymi obciążenia, charakterystykami mocy i doborem punktu pracy źródła napięcia stałego według kryterium maksymalnej mocy wydawanej do obciążenia.

1. Wykaz przyrządów:

• woltomierz analogowy

• amperomierz analogowy,

• watomierz analogowy,

• stanowisko do badania źródeł napięcia i prądu stałego,

• przewody służące do połączenia układu.

1. Schematy pomiarowe:

Rys.1. Schemat pomiarowy do badania pojedynczego źródła napięcia stałego

Rys.2. Schemat pomiarowy do badania dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo

Rys.3. Schemat pomiarowy do badania dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równoległe

1. Tabele pomiarowe:

Tab.1. Tabela z wynikami pomiarów pojedynczego źródła napięcia stałego

lp	R[Ω]	U[V]	I[A]	P[W]
1	50	26	0,47	12,5
2	125	44	0,35	15,5
3	200	54	0,28	15,0
4	300	66	0,22	14,0
5	375	70	0,18	13,0
6	450	74	0,16	12,0
7	525	76	0,14	11,0
8	600	78	0,13	10,0
9	675	80	0,12	9,5
10	750	82	0,11	9,0
11	stan zwarcia	0	0,62	0
12	stan jałowy	100	0	0

Po odczytaniu wartości I_Z i U₀ z tabeli 1 wartość P_max wynosi:

$$P_{\max} = \frac{{U_{0}}^{2}}{4R_{w}} = 15,5W$$

Tab.2. Tabela z wynikami pomiarów dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo

lp	R[Ω]	U[V]	I[A]	P[W]
1	50	30	0,54	16,0
2	125	52	0,45	27,0
3	200	70	0,38	31,0
4	300	100	0,32	32,0
5	375	110	0,27	31,5
6	450	120	0,26	31,0
7	525	125	0,23	29,5
8	600	130	0,21	28,5
9	675	135	0,20	27,5
10	750	140	0,18	26,0
11	stan zwarcia	0	0,63	0
12	stan jałowy	200	0	0

Po odczytaniu wartości I_Z i U₀ z tabeli 2 wartość P_max wynosi:

$$P_{\max} = \frac{{U_{0}}^{2}}{4R_{w}} = 31,5W$$

Tab.3. Tabela z wynikami pomiarów dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równolegle

lp	R[Ω]	U[V]	I[A]	P[W]
1	50	40	0,64	31
2	125	62	0,48	30
3	200	74	0,28	25
4	300	80	0,24	21
5	375	82	0,22	18
6	450	86	0,20	16
7	525	88	0,16	14
8	600	90	0,14	13
9	675	91	0,12	12
10	750	92	0,10	11
11	stan zwarcia	0	1,24	0
12	stan jałowy	100	0	0

Po odczytaniu wartości I_Z i U₀ z tabeli 3 wartość P_max wynosi:

$$P_{\max} = \frac{{U_{0}}^{2}}{4R_{w}} = 31W$$

1. Charakterystyki:

Rys.4. Charakterystyka zewnętrzna pojedynczego źródła napięcia stałego

Rys.5. Charakterystyka obciążenia pojedynczego źródła napięcia stałego

Rys.6. Charakterystyka zewnętrzna dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo

Rys.7. Charakterystyka obciążenia dwóch źródeł napięcia stałego połączonych szeregowo

Rys.8. Charakterystyka zewnętrzna dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równolegle

Rys.9. Charakterystyka obciążenia dwóch źródeł napięcia stałego połączonych równolegle

1. Wnioski:

Na podstawie pomiarów możemy wywnioskować, że połączenie szeregowe dwóch jednakowych źródeł powoduje zwiększenie napięcia biegu jałowego oraz rezystancję wewnętrzną dwukrotnie. Wydajność prądowa pozostaje ta sama. Natomiast połączenie równoległe skutkuje zwiększeniem prądu zwarcia dwukrotnie i zmniejszając dwukrotnie rezystancję wewnętrzną.

Taki układ posiada dwa razy większą wydajność prądową, zachowując to samo napięcie biegu jałowego co jedno takie źródło.

Wykresy potwierdzają poprawność wykonanych pomiarów. Widać ,że moc maksymalna jest wydzielana kiedy rezystancja obciążenia pokrywa się z rezystancją wewnętrzną połączonych lub pojedynczych

dwójników.