Źródła napięć i prądów stałych

1.Cel i zakres

Zapoznanie się ze źródłami sygnałów stałoprądowych stosowanych w elektrotechnice, jak również i z podstawowymi właściwościami tych źródeł i sposobami pomiaru.

2. Metoda pomiarowa

Na laboratoriach wykorzystaliśmy dwa równania:

(3)

Rezystancję wewnętrzną źródła można również wyznaczyć z wykresu charakterystyki prądowo napięciowej badanego źródła prądu. R_w będzie równa wartości bezwzględnej współczynnika kierunkowego danej funkcji.

Gdyby R_w=0 to moc odbiornika podłączonego do zacisków źródła byłaby odczuwalnie większa

3. Tabela z danymi

Rodzaj źródła	Oporność obciążenia R0 [Ω]	Napięcie na zaciskach źródła U [V]	Prąd obciążenia I0 [A]	Moc wydzielana w obciążeniu P0 [W]
Bat A	∞	6,414	0,00001	0,00006
	30 000	6,412	0,00019	0,00122
	15 000	6,411	0,00041	0,00263
	7 500	6,409	0,00084	0,00538
	3 000	6,41	0,00211	0,01353
	1 500	6,388	0,00434	0,02772
	750	6,365	0,00824	0,05245
	300	6,295	0,02019	0,12710
	150	6,185	0,03958	0,24480
	75	5,977	0,07605	0,45455
	50	5,797	0,10827	0,62764
Bat B	∞	6,406	0,00001	0,00006
	30 000	6,404	0,00019	0,00122
	15 000	6,4	0,00041	0,00262
	7 500	6,393	0,00085	0,00543
	3 000	6,374	0,00209	0,01332
	1 500	6,339	0,00433	0,02745
	750	6,279	0,00819	0,05143
	300	6,093	0,02002	0,12198
	150	5,813	0,03789	0,22025
	75	5,335	0,06823	0,36401
	50	4,948	0,09297	0,46002
Bat C	∞	6,403	0,00001	0,00006
	30 000	6,397	0,00019	0,00122
	15 000	6,391	0,00042	0,00268
	7 500	6,379	0,00085	0,00542
	3 000	6,342	0,00210	0,01332
	1 500	6,281	0,00424	0,02663
	750	6,171	0,00804	0,04961
	300	5,851	0,01911	0,11181
	150	5,396	0,03489	0,18827
	75	4,687	0,05946	0,27869
	50	4,135	0,07851	0,32464
Bat D	∞	6,129	0,00001	0,00006
	30 000	5,907	0,00017	0,00100
	15 000	5,875	0,00038	0,00223
	7 500	5,841	0,00077	0,00450
	3 000	5,792	0,00193	0,01118
	1 500	5,747	0,00395	0,02270
	750	5,698	0,00744	0,04239
	300	5,594	0,01844	0,10315
	150	5,465	0,03591	0,19625
	75	5,254	0,06821	0,35838
	50	5,088	0,09471	0,48188

Rodzaj źródła	Oporność obciążenia R0 [Ω]	Napięcie na zaciskach źródła U [V]	Prąd obciążenia I0 [A]	Moc wydzielana w obciążeniu P0 [W]
Zasilacz A	∞	14,824	1	15
	30 000	14,879	44	655
	15 000	14,844	98	1455
	7 500	14,902	200	298
	3 000	14,887	497	739,9
	1 500	14,803	101,7	150,55
	750	14,763	191,7	283,01
	300	14,594	478,9	698,91
	150	14,403	944,6	136,051
	75	14,056	188,50	264,956
	50	------	poza zakres	-------
Zasilacz E	∞	14,909		15
	30 000	13,887		611
	15 000	13,509		121,6
	7 500	12,337		204,8
	3 000	9,844		323,9
	1 500	7,255		362,8
	750	4,967		322,9
	300	2,471		201,6
	150	1,352		1202
	75	0,715		666
	50	0,483		457

4. Wykresy charakterystyki prądowo napięciowej poszczególnych źródeł prądu (dane zaczerpnięte z tabeli)

5.Obliczenia

Korzystając ze wzoru (1), wyliczymy Rezystancję wewnętrzną:

Bateria A:

Bateria B:

Bateria C:

Bateria D:

Zasilacz A:

Zasilacz E:

Wnioski

Patrząc na wykresy ogniw elektrochemiczny zauważymy, że rezystancja wewnętrzna jest najmniejsza w Baterii A. Jest to spowodowane najmniejszym stopniem rozładowania źródła energii. Przy zasilaczu sytuacja wygląda analogicznie. Wyniki obliczeń zostały zaokrąglone do trzeciego miejsca po przecinku. Dane zostały sczytane z amperomierza i voltomierza tylko raz, więc jest duża możliwość pomyłki.