POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
Laboratorium Teorii Obwodów |
---|---|
Skład grupy: Zgierski Grzegorz Podlipny Damian |
|
Temat ćwiczenia: Badanie czwórników |
Data wykonania 8.V.2014 |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zależnościami w czwórnikach typu T i Π oraz w połączeniu łańcuchowym, szeregowym i równoległym
Przyrządy pomiarowe:
- czwórnik typu T i Π
- woltomierze elektro-magnetyczne:
- amperomierze elektro-magnetyczne:
- watomierz
Ćwiczenie 1.
Pomiar impedancji elementów i wyznaczenie parametrów łańcuchowych czwórnika
Układ pomiarowy do wyznaczania impedancji elementów czwórnika.
Oznaczenia:
W1 - wyłącznik tablicy zasilającej,
W2 - wyłącznik dwubiegunowy,
f - częstościomierz,
W - watomierz,
V - woltomierz elektromagnetyczny,
Schemat pomiarowy:
Tabela:
Typ czwórnika |
Impe dancja |
Pomiary | Obliczenia |
---|---|---|---|
U | I | ||
V | A | ||
Z1 | 14 | 0,29 | |
T | Z2 | 20 | 0,4 |
Z=Y-1 | 80 | 0,4 | |
Z1=Y1-1 | 120 | 0,3 | |
Π | Z2=Y2-1 | 78 | 0,4 |
Z | 46 | 0,4 |
Przykładowe obliczenia:
Elementy czwórnika T maja charakter czysto rezystancyjny, więc impedancja Z:
$$Z = \frac{U}{I} = \frac{14}{0,29} = 48,27\Omega$$
Elementy czwórnika π mają charakter pojemnościowy, więc impedancja Z:
$$Z = \frac{U}{I} = \frac{120}{0,3} = - j400$$
AT=
Aπ=
Ćwiczenie 2.
Wyznaczenie parametrów łańcuchowych przez pomiar impedancji wejściowej i wyjściowej w stanie zwarcia i jałowym
Schemat pomiarowy:
Schemat układu pomiarowego do wyznaczania parametrów łańcuchowych metodą doświadczalną.
Oznaczenia:
W1 - wyłącznik tablicy zasilającej,
W2, W3 - wyłączniki dwubiegunowe,
f - częstościomierz,
W - watomierz,
V1, V2 - woltomierze elektromagnetyczne,
A1,A2 - amperomierze elektromagnetyczne.
Typ | Pomiary |
---|---|
czwór- | Zasilanie od strony zacisków 1-1′ |
nika | Stan jałowy na wyjściu |
U10 | |
V | |
84 | |
Zasilanie od strony zacisków 2-2′ | |
Stan jałowy na wejściu | |
T | U20 |
V | |
62 | |
Obliczenia | |
Z10 | |
Ω | |
210 |
Wyniki wyznaczenia parametrów czwórnika dwiema metodami:
Typ czwórnika | |
---|---|
Parametr | Obliczone z elementów czwórnika |
A | - |
B | Ω |
C | S |
D | - |
AD-BC | - |
Ćwiczenie 3.
Badanie czwórników połączonych łańcuchowo
Schemat pomiarowy:
Tabela pomiarowa:
Typ | Pomiary |
---|---|
czwórnika | Zasilanie od strony zacisków 1-1′ |
Stan jałowy na wyjściu | |
U10 | |
połączenie | V |
130 | |
łańcuchowe | Zasilanie od strony zacisków 2-2′ |
Stan jałowy na wejściu | |
czwórników | U20 |
V | |
92 | |
Obliczenia | |
T i Π | Z10 |
Ω | |
466,6 |
Przykładowe obliczenia:
$${}_{2z} = \frac{{}_{2z}}{{}_{2z}} = \frac{130}{0,4} = 325\Omega$$
$$= \sqrt{\frac{{}_{10}}{{}_{20}{}_{2z}}} = \sqrt{\frac{466,6}{306,3 \bullet 325}} = 0,068$$
Zestawienie parametrów czwórników składowych i czwórnika zastępczego
Typ czwórnika | T | Π | Połączenie łańcuchowe czwórników T i Π |
---|---|---|---|
Parametr | Obliczone z elementów czwórnika |
||
A | - | 1,21 | -2,454i |
B | Ω | 104,3 | 78,57i |
C | S | 0,0025 | -0,0086i |
D | - | 1,125 | -0,684i |
AD-BC | - | 1,25 | 0,97 |
Ćwiczenie 4.
Połączenie szeregowe czwórników
Schemat pomiarowy:
Tabela:
Stan jałowy na wyjściu |
---|
U1 |
V |
200 |
Stan zwarcia na wyjściu |
U1 |
V |
196 |
Ćwiczenie 5.
Połączenie równoległe czwórników
Schemat pomiarowy:
Tabela:
Sposób połączenia czwórników | Zasilanie od strony zacisków 1-1’ | Zasilanie od strony zacisków 2-2’ |
---|---|---|
U1 | I1 | |
V | A | |
równoległe | 50 | 0,4 |
Wnioski
Wyznaczając parametry łańcuchowe obliczając z elementów czwórnika i obliczając z impedancji stanu zwarcia i stanu jałowego zauważamy, że otrzymane wartości znacznie różnią się od siebie. Jest to spowodowane niedokładnością przyrządów pomiarowych a także charakterystyką elementów, które zostaly wykorzystane w tych czwórnikach.