Zespół Eksploatacji Systemów Trakcyjnych i Wyposażeń Elektrycznych w Transporcie | Imiona i nazwiska ćwiczących 1. Kozak Barbara 2. Gruszczyński Jakub 3. Wiewiór Mateusz |
Rok 2 |
Grupa LiTTK |
Zespół 3 |
---|---|---|---|---|
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI | Dzień : Wtorek | Godz.12:15 | ||
Ćwiczenie 1. Badanie obwodów liniowych prądu stałego |
Data wykonania ćwiczenia: 12.03.2013 |
|||
Podpis prowadzącego |
1.1. Badanie źródeł „ćwiczeniowych” – źródło napięcia (schemat 1)
Lp. |
Źródło napięciowe |
Wartości określone na podstawie pomiarów |
---|---|---|
I |
U |
|
mA |
V |
|
1 |
40,0 | 9,0 |
2 |
80,0 | 9,0 |
3 |
120 | 9,0 |
4 |
160 | 9,0 |
5 |
200 | 9,0 |
6 |
240 | 9,0 |
7 |
280 | 9,0 |
8 |
320 | 9,0 |
9 |
360 | 7,5 |
10 |
380 | 0 |
1.2. Badanie źródeł rzeczywistych – rzeczywiste źródło napięcia (schemat 2)
Dobrana wartość rezystancji wewnętrznej: REw = 29,9 Ω = 28,125Ω .
Prąd zwarcia źródła rzeczywistego: 0,32 mA .
Moc wewnętrzna przy zwarciu źródła rzeczywistego: 2,88 W .
Lp. | Pomiary | Obliczenia |
---|---|---|
I | U | |
mA | V | |
1 | 40,00 | 8,00 |
2 | 80,00 | 6,75 |
3 | 110,00 | 5,75 |
4 | 140,00 | 4,75 |
5 | 170,00 | 4,00 |
6 | 200,00 | 3,00 |
7 | 240,00 | 1,75 |
8 | 280,00 | 0,15 |
; ; ; ;
1.3. Badanie źródeł „ćwiczeniowych” – źródło prądu (schemat 3)
Lp. |
Źródło prądowe |
Wartości określone na podstawie pomiarów |
---|---|---|
U |
I |
|
V |
mA |
|
1 |
2,00 | 380 |
2 |
4,00 | 380 |
3 |
6,00 | 380 |
4 |
8,00 | 380 |
5 |
10,00 | 380 |
6 |
12,00 | 380 |
7 |
14,00 | 380 |
8 |
16,00 | 340 |
9 |
18,00 | 200 |
10 |
20,00 | 90 |
1.4. Badanie źródeł rzeczywistych – rzeczywiste źródło prądowe (schemat 4)
Dobrana wartość rezystancji wewnętrznej: RIw = 29,9 Ω = 36,84 Ω .
Napięcie stanu jałowego źródła rzeczywistego: 9,57 V .
Moc wewnętrzna przy rozwarciu źródła rzeczywistego: 3,06 W .
Lp. | Pomiary | Obliczenia |
---|---|---|
U | I | |
V | mA | |
1 | 2,00 | 310,00 |
2 | 4,00 | 240,00 |
3 | 5,50 | 190,00 |
4 | 7,00 | 140,00 |
5 | 8,50 | 90,00 |
6 | 10,00 | 50,00 |
; ; ; ;
1.5. Badanie obwodu rozgałęzionego
Wartość rezystancji w Ω | Element przyłączony do gałęzi nr. |
---|---|
R4 |
R5 |
100 | 56 |
Zasada superpozycji |
Włączone źródła |
IX |
IY |
IZ |
---|---|---|---|---|
mA | mA | mA | ||
Pomiary | a | E i Izr | −45, 2 |
27, 2 |
b | E | 4, 7 |
34, 3 |
|
c | Izr |
−49, 7 |
−7, 2 |
|
Obliczenia(b+c) | E i Izr | −45 |
27, 1 |
−2, 8 |
Jest spełniona zasada superpozycji.
Wykresy charakterystyk dla źródła napięciowego:
Wykresy charakterystyk dla źródła prądowego
Wnioski:
Celem wykonywanego przez nas ćwiczenia było wyznaczanie charakterystyk dla źródeł: napięciowego i prądowego. Po wykonaniu odpowiednich pomiarów podczas laboratoriów oraz wyznaczeniu charakterystyk dla ćwiczeniowych źródeł napięciowych i prądowych, można dojść do wniosku, że są one zgodne ze schematami które można znaleźć w instrukcji. Charakterystyki źródeł rzeczywistych są liniowe, co także zgadza się z teorią.
Określając sprawność źródeł napięciowych - na podstawie wykresów mogliśmy stwierdzić, iż rośnie ona nieliniowo wraz z kolejno zadawanym w obwodzie obciążeniem. Taka sama sytuacja ma miejsce przy napięciu, które tak jak sprawność – rośnie nieliniowo ze wzrostem obciążenia. Przeciwnie do tego ma się moc, która wydzielana na rezystorze maleje nieliniowo do wzrostu zadawanego obciążenia. Analogicznie do mocy wydzielanej na rezystorze zachowuje się natężenie prądu w funkcji obciążenia.
Przy źródłach prądowych sytuacja ma się bardzo podobnie, wszystkie wzoru pasują do schematu przedstawionego w instrukcji. Jedynie zależność sprawności od obciążenia różni się tym, że sprawność maleje nieliniowo wraz ze wzrostem obciążenia.
Zmiana obwodu nierozgałęzionego na rozgałęziony pozwoliła nam zauważyć, że zachowana zostaje zasada superpozycji, ponieważ natężenie prądu przy dwóch źródłach włączonych do układu w kolejnych punktach pomiarowych dało nam sumę prądów płynących kolejno kiedy włączaliśmy tylko źródło prądowe, następnie tylko źródło napięciowe( wartości te możemy przyjąć w granicach błędu pomiarowego).