PROTOKÓŁ POMIAROWY

LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW ELEKTRYCZNYCH
Grupa
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
Temat

Cel ćwiczenia: Sprawdzenie zasady równoważności dla dwójnika źródłowego (twierdzenie Thevenina, twierdzenie Nortona), sprawdzenie warunku dopasowania odbiornika do źródła.

2. Pomiar parametrów dwójnika źródłowego

2.1. Schemat układu pomiarowego

Rys. 1.10 Układ do pomiaru parametrów zewnętrznych badanego dwójnika (przełącznik P w położeniu 1 – pomiar U_o, przełącznik w położeniu 2 – pomiar I_z)

2.2. Wykaz przyrządów

Lp.	Oznaczenie przyrządu na schemacie	Nazwa przyrządu	Typ	Klasa dokładności	Wykorzysty-wane zakresy pomiarowe	Numer fabryczny	Uwagi ogólne
1	E1	Zasilacz	DF 1730 SB 5A	-	-	-	-
2	I5	Zasilacz	DF 1730 SB 5A	-	-	-	-
3	V	Multimetr	APPA 205	-	AUTO	-	-
4	A	Multimetr	APPA 205	-	400	-	-
5	Rob	Rezystor dekadowy	DR 6-16	0,05	-	-	Dotyczy pkt. 3
6	P	Przełącznik jedno- biegunowy
7	DŹ nr.....	Badany dwójnik

2.3. Tabela pomiarowa

W układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 1.10, wykonać pomiary napięcia U_o (przełącznik P w położeniu 1) i prądu I_z (przełącznik P w położeniu 2), dla dwóch wartości rezystancji R₃. Wyniki pomiarów wpisać do tabeli 1.1.

Tab. 1.1

E1 = 12[V]; I5 = 0,2 [mA]; R1 = 22,7 [Ω]; R2 = 10,4 [Ω]; R3(1) =24,6. [Ω]; R3(2) =5,3 [Ω]; R4 = 3,98 [Ω]; R5 = 25,7 [Ω]
POMIARY
Lp.
1
2

Przykładowe obliczenia:

Rw = $\frac{U0}{\text{Iz\ }}\ $=$\ \frac{0,49}{0,0216}$ = 22,685[Ω]

Gw = $\frac{1}{\text{Rw}}$ = $\frac{1}{22,685}$ = 0,4408[mS]

3. Pomiar prądu płynącego przez odbiornik

W układzie pomiarowym przedstawionym na rys. 1.11 dokonać pomiaru prądu w odbiorniku (R_ob) przy zmianie wartości rezystancji R_ob od zera do wartości maksymalnej (podanej przez prowadzącego). Pomiaru dokonać dla dwóch wartości rezystancji R₃. Wyniki pomiarów prądu wpisać do tabeli 1.2 i tabeli 1.3.

3.1. Schemat układu pomiarowego

Rys. 1.11. Układ do pomiaru prądu płynącego przez odbiornik (przełącznik P w położeniu 2)
przy zmianie wartości rezystancji R_ob od zera do wartości maksymalnej

3.2. Tabele pomiarowe

Tab. 1.2

E1 = 12 [V]; I5 = 0,2 [mA]; R1 = 22,7 [Ω]; R2 = 10,4 [Ω]; R3(1) = 24,6[Ω]; R4 = 39,8 [Ω]; R5 = 25,4 [Ω]
POMIARY
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Przykładowe obliczenia:

a )Sprawność obwodu:

ɳ_u = $\frac{R\text{ob}}{\text{Rw}\ + \ \text{Rob}}$ = $\frac{3}{3 + 19,3}\ $= 0,12

b)Napięcie na zaciskach:

U₍₁₎ = I₍₁₎ *(Rob + Rw) = 19,3 * 25,685 = 0,50[V]

c)Moc użyteczna obwodu:

P_uż(1) =$\frac{U_{(1)\ }^{2}\ *\ Rob}{{(Rw\ + \ Rob)}^{2}}$ = $\frac{3*0,50^{2}}{(3 + 22,685)^{2}}$=1,12[mW]

Tab. 1.3

E1 = 12 [V]; I5 = 0,2 [mA]; R1 =22,7 [Ω]; R2 = 10,4 [Ω]; R3(2) = .5,3 [Ω]; R4 = 39,8 [Ω]; R5 =25,4 [Ω]
POMIARY
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Przykładowe obliczenia :

a)Sprawność obwodu:

ɳ_u = $\frac{R_{\text{ob}}}{R_{w}\ + \ R_{\text{ob}}}$ =$\ \frac{5}{22,685 + 5}$ = 0,18

b) Napięcie na zaciskach:

U₍₂₎ = I₍₁₎ * (R_{ob +} R_w) = -70,8 * 22,685 = -1,61[V]

c) Moc użyteczna obwodu :

P_uż(1) = $\frac{U_{(2)}^{2}*\ R_{\text{ob}}}{(R_{w\ + \ \ }R_{\text{ob})^{2}}}$ = $\frac{( - 1,57)^{2}}{(5 + 22,685)^{2}}$ = 16,07[mW]

4. Pomiar prądu płynącego w odbiorniku dla dwójnika równoważnego
o schemacie napięciowym (dwójnik Thevenina)

4.1. Schemat układu pomiarowego

Rys. 1.12. Układ do pomiaru prądu w odbiorniku (przełącznik P w położeniu 2) przy zmianie wartości rezystancji R_ob od zera do wartości maksymalnej

4.2. Tabele pomiarowe

Tab. 1.4

Uo1 = -0,525 [V]; Rw(1) = 21,677 [Ω]
POMIARY
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Przykładowe obliczenia :

a)Sprawność obwodu:

ɳ_u = $\frac{R_{\text{ob}}}{R_{w}\ + \ R_{\text{ob}}}$ =$\ \frac{3}{21,677 + 3}$ = 0,12

b) Napięcie na zaciskach:

U₍₂₎ = I₍₁₎ * (R_{ob +} R_w) = -18,6 * 22,677 = 0,46[V]

c) Moc użyteczna obwodu :

P_uż(1) = $\frac{U_{(2)}^{2}*\ R_{\text{ob}}}{(R_{w\ + \ \ }R_{\text{ob})^{2}}}$ = $\frac{(0,46)^{2}*3}{(3 + 21,677)^{2}}$ = 1,36[mW]

d) Moc wydzielana na rezystancji wewnętrznej :

P_w= $\frac{U_{(1)}^{2}*\ R_{w}}{(R_{w\ + \ \ }R_{\text{ob})^{2}}}$ = $\frac{{(0,46)}^{2}*21,677}{(3 + 21,677)^{2}}\ $= 9,81[mW]

e) Moc całkowita :

P(c)= P(uż)+ P(w) = 1,36+9,81 =11,17[mW]

Tab. 1.5

Uo2 = -1,399 [V]; Rw(2) = 19,974 [Ω]
POMIARY
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Przykładowe obliczenia:

a)Sprawność obwodu:

ɳ_u = $\frac{R_{\text{ob}}}{R_{w}\ + \ R_{\text{ob}}}$ =$\ \frac{5}{19,974 + 5}$ = 0.2

b) Napięcie na zaciskach:

U₍₂₎ = I₍₂₎ * (R_{ob +} R_w) = -53,0* 24,974= -1,32

c) Moc użyteczna obwodu :

P_uż(2) = $\frac{U_{(2)}^{2}*\ R_{\text{ob}}}{(R_{w\ + \ \ }R_{\text{ob})^{2}}}$ = $\frac{( - 1,32)^{2}*5}{(5 + 19,974)^{2}}$ = 15,69[mW]

d) Moc wydzielana na rezystancji wewnętrznej :

P_w= $\frac{U_{(2)}^{2}*\ R_{w}}{(R_{w\ + \ \ }R_{\text{ob})^{2}}}$ = $\frac{{( - 1,32)}^{2}*19,974}{(5 + 19,974)^{2}}\ $= 62,68[mW]

e) Moc całkowita :

P(c)= P(uż)+ P(w) = 15,69+62,68=78,37 [mW]