Zakład Systemów Informatycznych i Trakcyjnych w Transporcie	Imiona i nazwiska ćwiczących 1. Mizerska Katarzyna 2. Jasińska Anita 3. Smarzewski Maciej	Rok II	Grupa SRL	Zespół 2
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI		Dzień: Poniedziałek	Godz. 16.00
Ćwiczenie 2. Badanie dwójników nieliniowych		Data wykonania ćwiczenia 27.02.2012
		Podpis prowadzącego

STANOWISKO I. Badanie dwójników nieliniowych prądu stałego

2.1 Badanie dwójników prostych

Wyniki pomiarów przedstawia tabela:

Element	R1=10Ω	R2=49Ω	R3=100Ω	R4=150Ω	Żarówka 3
Lp.	U[V]	I[A]	U[V]	I[A]	U[V]
1	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
2	0,948	0,095	1,045	0,022	1,061
3	1,823	0,182	2,008	0,042	2,039
4	2,700	0,270	2,975	0,063	3,019
5	3,580	0,357	3,942	0,083	4,000
6	4,930	0,490	4,910	0,104	4,980
7	5,900	0,590	5,870	0,124	5,950
8	6,880	0,690	6,840	0,145	6,940
9	7,850	0,790	7,810	0,166	7,920

Wykres charakterystyk I=f(U) badanych dwójników prostych

2.2 Badanie dwójników złożonych

Wyniki pomiarów przedstawia tabela:

Element	R1+R2 (szeregowo)	R4+Ż1 (szeregowo)	R1+Ż1+Ż2 (szeregowo)	R4+Ż1 (równolegle)	R1+R2 (równolegle)
lp.	U[V]	I[A]	U[V]	I[A]	U[V]
1	0	0	0	0	0
2	1,053	0,0183	1,076	0,000007	1,078
3	2,023	0,0352	2,064	0,000043	2,065
4	2,997	0,0522	3,014	0,000489	3,008
5	3,97	0,0692	3,846	0,002214	3,742
6	4,94	0,0862	4,99	0,0068	5,02
7	5,91	0,1031	6,03	0,0118	5,96
8	6,88	0,162	7,02	0,0173	6,9
9	7,86	0,137	8,01	0,023	7,85

Wykres charakterystyk I=f(U) badanych dwójników złożonych i tworzących je dwójników prostych

Wykres charakterystyk I=f(U) badanych dwójników złożonych i tworzących je dwójników prostych

Wykres charakterystyk I=f(U) badanych dwójników złożonych i tworzących je dwójników prostych

Wnioski

Wykres narysowaliśmy na podstawie pomiarów przeprowadzonych na laboratorium. Pokazuje on liniową zależność napięcia na oporniku od prądu przez niego płynącego. Opisana zależność ma potwierdzenie w teorii, zgodnie z Prawem Ohma I=U/R.

Wykresy narysowaliśmy w oparciu o pomiary dwójników złożonych w różnych konfiguracjach. Widzimy, że wartość rezystancji układu jest zależna od połączenia jego elementów. W połączeniu szeregowym rezystancja jest zdecydowanie większa niż w układach złożonych z tych samych elementów połączonych równolegle.

Analizując wszystkie wykresy, zauważyliśmy, że włączenie żarówki do obwodu zmienia kształt przebiegu charakterystyki.

STANOWISKO II. Badanie dławika

2.3 Obserwacja przebiegów czasowych i pętli histerezy

Dla materiałów ferromagnetycznych zależność B=f(H) określana jest wzorem B=µH , jest nieliniowa i opisana tzw. pętlą histerezy. Szerokość pętli histerezy zależy od własności materiału i częstotliwości. Pętla histerezy jest krzywą symetryczną. Zwrot obiegu pętli histerezy przy cyklicznych zmianach natężenia pola magnetycznego zaznaczono na rysunku strzałkami. Jeżeli natężenie pola magnetycznego w trakcie swoich cyklicznych zmian przyjmuje wartość równą zeru to indukcja magnetyczna przyjmuje wartości różne od zera, jednakowe pod względem wartości bezwzględnej, dodatniej lub ujemne, zwane indukcją pozostałości magnetycznej lub indukcją remanencji. Indukcję tę na rysunku oznacza Br. Wartość natężenia pola magnetycznego przy której indukcja magnetyczna jest równa zeru nazywamy natężeniem powściągającym lub natężeniem koercji i oznaczamy Hc.

2.4 Wyznaczanie parametrów schematu zastępczego

Uzupełniając tabelę korzystaliśmy ze wzorów (dla R_S=0,3Ω):

; ; ; .

lp.	U[V]	I[A]	P[W]	Rv[Ω]	RnW[Ω]	PFe[W]	Qμ[var]	RFe[Ω]	Xμ[Ω]
1	68,5	0,55	15	853	15000	9,0956	34,5602	515,8812	135,7703
2	60	0,37	10	853	15000	5,4985	19,8202	654,7240	181,6328
3	50	0,23	7	853	15000	3,6554	9,1241	683,9197	273,9996
4	40	0,15	4	853	15000	2,0109	4,4721	795,6636	357,7738
5	30	0,11	2,5	853	15000	1,3819	2,1541	651,2772	417,8079
6	20	0,75	1,2	853	15000	0,5357	14,9519	746,6866	26,7524

Wykres zależności napięcia U od mocy ferromagnetyka

Wykres zależności napięcia U od rezystancji ferromagnetyka

Wykres zależności natężenia prądu od napięcia na rezystorze

Wnioski

Wykresy wykonaliśmy na podstawie pomiarów parametrów układu. Pokazują one zależność względem napięcia na rezystorze. Widzimy, że prąd i moc na oporniku wzrastają wykładniczo wraz ze wzrostem przyłożonego napięcia. Wykresy rezystancji w zależności od napięcia przyjmują kształt wielomianu. Różnią się od siebie.