Pomiar

Celem ćwiczenia było badanie po jakim czasie w zależności od przepływającego w układzie prądu zadziała wyłącznik oporowy. Przepływ prądu zwiększany był poprzez dołączanie równolegle kolejnych lamp rtęciowych. Wyłączniki oporowe działają szybciej jeśli są wstępnie nagrzane, dlatego pomiędzy pomiarami musiało być kilka minut przerwy, aby mogły wrócić do temperatury otoczenia, każda lampa miała moc 250 [W].

Schemat Pomiarowy

Obliczenia

cos(φ) =  1

P = 250 [W]

U = 230 [V]

$$I = \ \frac{\text{n\ P}}{\cos\left( \varphi \right)U}$$

$$I_{z} = \ \frac{I}{0,9}.$$

I [A]	Iz=I/0,9 [A]	t[s]	P[w]	ilosc lamp
2,173913	2,415458937	15,6	500	2
3,26087	3,623188406	7	750	3
4,347826	4,830917874	4,9	1000	4
5,434783	6,038647343	3,5	1250	5
6,521739	7,246376812	2,8	1500	6

Wnioski:

Podany wyżej wykres jest w przybliżeniu połówką hiperboli o asymptocie pionowej w okolicach 1,5-2A i poziomej w zerze. Jest to skutkiem prawa Joule’a Q=RI²t z którego wynika, że ciepło wydzielane w przekaźniku jest proporcjonalne do kwadratu prądu przez niego przepływającego. Wartości prądu niższe od asymptoty pionowej nie spowodują zadziałanie przekaźnika, przy dowolnie długim czasie działania, ponieważ nie nagrzeją go do wystarczająco wysokiej temperatury. Należy zatem tak wbudować przekaźnik do obwodu, aby awarie które mogą w nim zajść, wywoływały jak największy prąd. Prądy wywołane awariami o niskich wartościach, za to długotrwałym działaniu mogą wywołać większe problemy, niż krótko trwałe ale o dużym natężeniu. Jest to jeden z powodów dla których uziemienie powinno mieć jak najmniejszą impedancję.