Wydział Fizyki Matematyki i Informatyki Stosowanej |
|
Grupa 12, PEd |
1.03.2010 |
Informatyka I rok |
Warsztat elektronika - poznanie podstawowych przyrządów i programów, pakiet Multisim. |
Ćwiczenie 1 |
|
Pomiar prądu i napięcia w obwodzie.
Lp. |
Wartości odczytane z urządzeń |
||
|
U |
I |
|
Obciążenie = 1 kΩ |
|||
1. |
12.000 V |
12.001 mA |
|
2. |
220.000 V |
220.012 mA |
|
3. |
10.000 kV |
10.001 A |
|
Obciążenie = 10 kΩ |
|||
1. |
12.000 V |
1.199 mA |
|
Obciążenie = 100 kΩ |
|||
1. |
12.000 V |
120.792 µA |
|
Obciążenie = 1 MΩ |
|||
1. |
12.000 V |
10.658 µA |
Przyczyny rozbieżności:
Opór amperomierza i woltomierza, które wpływają na zmianę oporu zastępczego układu nie zostały uwzględnione,
W rzeczywistości nie istnieje idealny amperomierz i woltomierz (opór amperomierza nigdy nie jest równy 0, a opór woltomierza nie jest nieskończony)
Układ do pośredniego pomiaru rezystancji wykorzystujący "rzeczywiste" przyrządy pomiarowe.
Ra = 1 Ω Ru = 50 kΩ |
||||
Lp. |
U |
I |
||
Metoda dokładnego napięcia |
||||
1. |
11.988 V |
12.228 mA |
||
2. |
35.963 V |
36.683 mA |
||
Metoda dokładnego prądu |
||||
1. |
12.000 V |
11.988 mA |
||
2. |
36.000 V |
35.964 mA |
Układy zastępcze:
Wnioski:
Przyczyną błędów jest niedoskonałość amperomierza (opór 1Ω) i woltomierza (opór 50kΩ). Błąd względny wynosił ok. 2% w przypadku metody dokładnego napięcia i ok. 0.1% w przypadku metody dokładnego prądu. Łatwo zauważyć, że metoda dokładnego prądu pozwoliła na bardziej precyzyjnie określenie rezystancji opornika.
Pomiary z wykorzystaniem generatora i oscyloskopu.
Stałoprądowe sprzężenie wejścia oscyloskopu:
Cechy diody prostowniczej:
- umożliwia przebieg prądu tylko w jednym kierunku,
- przy próbie zmiany kierunku płynięcia prądu napięcie spada do 0;
Zmiennoprądowe sprzężenie wejścia oscyloskopu:
Po przełączeniu na sprzężenie AC wejścia oscyloskopu następuje odjęcie średniej wartości funkcji od wykresu, co powoduje jego przesunięcie
w dół.
Przebieg trójkątny przy sprzężeniu stałoprądowym wejścia oscyloskopu:
Przebieg trójkątny przy sprzężeniu zmiennoprądowym wejścia oscyloskopu:
Wykres w powiększeniu:
W odpowiednim powiększeniu
możemy zaobserwować nieliniowość
charakterystyki diody.
Wnioski:
użycie wysokiej klasy przyrządów pomiarowych zwiększa dokładność pomiarów,
w zależności od potrzeb dokładności możemy posłużyć się metodą dokładnego prądu lub dokładnego napięcia,
dioda półprzewodnikowa umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku,
przy sprzężeniu AC wejścia oscyloskopu następuje odjęcie średniej wartości funkcji od wykresu, co powoduje jego przesunięcie w dół.