PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W LESZNIE |
---|
Ćwiczenia z metrologii |
Temat ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyki napięciowo-prądowej źródła napięcia. |
Rok akademicki: 2009/2010 Rodzaj studiów: DZIENNE Grupa: B |
Data wykonania ćwiczenia: 28.10.2009.r. godz. 1215 |
Omówienie zagadnienia:
Źródło napięciowe idealne:
Stosowany w elektronice idealny model źródła prądu elektrycznego, który charakteryzuje wyłącznie napięcie na zaciskach (nie uwzględnia się np. rezystancji wewnętrznej). Takie źródło wymusza określone napięcie na węzłach obwodu elektrycznego, napięcie to nie zależy od prądu obciążenia.
Źródło napięciowe rzeczywiste:
Rzeczywiste źródła energii jak na przykład ogniwa, generatory, mają różną od zera rezystancję wewnętrzną Rw. Schemat zastępczy takich źródeł rysuje się zazwyczaj w postaci połączenia szeregowego idealnego źródła napięcia i opornika. Rzeczywiste źródło napięcia charakteryzują dwa parametry: napięcie źródłowe i rezystancja wewnętrzna.
Obliczenia:
Wartość rezystancji wewnętrznej obliczyliśmy ze wzoru:
$$R_{w}\ = \ \frac{U_{m} - U_{n}}{I_{n} - I_{m}}$$
gdzie:
U – napięcie zmierzone przez woltomierz cyfrowy,
I – natężenie prądu zmierzone przez miliamperomierz cyfrowy,
m – numer pomiaru poprzedzający n,
n – numer pomiaru następującego po m, np. m=1 , n=2.
Rezystywność wewnętrzna:
dla źródła idealnego:
Um [V] | Un [V] | Im [A] | In [A] | Rw [Ω] |
---|---|---|---|---|
6,33 | 6,33 | 0,00304 | 0,03425 | 0 |
6,33 | 6,33 | 0,03425 | 0,04385 | 0 |
6,33 | 6,33 | 0,04385 | 0,05195 | 0 |
dla źródła rzeczywistego:
Um [V] | Un [V] | Im [A] | In [A] | Rw [Ω] |
---|---|---|---|---|
6,33 | 6,03 | 0 | 0,0312 | 9,6154 |
6,03 | 5,94 | 0,0312 | 0,04225 | 8,1448 |
5,94 | 5,8 | 0,04225 | 0,05705 | 9,4595 |
Wyniki pomiarów:
Dla źródła idealnego:
Lp. | I [mA] | U [V] |
---|---|---|
1. | 3,04 | 6,33 |
2. | 34,25 | 6,33 |
3. | 43,85 | 6,33 |
4. | 51,95 | 6,33 |
5. | 73,45 | 6,33 |
6. | 259,95 | 6,3 |
7. | 261,55 | 5,77 |
8. | 262,05 | 5,3 |
9. | 262,15 | 4,69 |
10. | 262,25 | 4,46 |
11. | 262,35 | 2,6 |
12. | 262,45 | 2,04 |
Dla źródła rzeczywistego:
Lp. | I [mA] | U [V] |
---|---|---|
1. | 0 | 6,33 |
2. | 31,2 | 6,03 |
3. | 42,25 | 5,94 |
4. | 57,05 | 5,8 |
5. | 76,35 | 5,63 |
6. | 119,25 | 5,29 |
7. | 231,15 | 4,54 |
8. | 256,95 | 4,4 |
9. | 260,95 | 3,54 |
10. | 261,45 | 3,09 |
11. | 261,55 | 2,32 |
12. | 261,65 | 1,75 |
Wnioski: