Ćwiczenie polegało na zastosowaniu metody technicznej do wyznaczenia rezystancji i reaktancji. Metoda techniczna jest metodą pośrednią, czyli wynik pomiaru otrzymujemy z obliczeń na podstawie danych z dwóch lub trzech podstawowych mierników, w tym wypadku był to amperomierz i woltomierz. W pierwszej części ćwiczenia badaliśmy rezystancję opornika. Pomiary wykonywaliśmy dla dwóch sposobów podłączania amperomierza i woltomierza: układ z poprawnym pomiarem prądu i poprawnym pomiarem napięcia. Przy wyliczaniu wyniku uwzględniliśmy poprawki wynikające z rezystancji amperomierza i woltomierza. Następnie skupiliśmy się na wyznaczaniu charakterystyki układu nieliniowego (żarówki). W ostatniej części badaliśmy szeregowo połączony układ RLC. Przy tym układzie używaliśmy dodatkowo watomierza. Mierzony był prąd płynący przez układ, oraz spadki napięć na poszczególnych elementach, a na sam koniec została policzona impedancja całego układu.
Pomiar rezystancji opornika:
Pomiar rezystancji opornika w układzie z poprawnym pomiarem prądu:
|
pomiar A |
zakres amperomierza (A) |
rezystancja amperomierza (Om) |
rezystancja woltomierza (Om) |
Rs[Om]
|
ΔR[Om] |
p[Om] |
Rp[Om] |
|
pomiar |
I(A) |
U(V) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,29 |
28 |
0,3 |
0,334 |
10000 |
96,55 |
-0,92 |
0,92 |
97,48 |
2 |
0,086 |
28 |
0,1 |
0,9 |
10000 |
325,58 |
-10,27 |
10,27 |
335,85 |
3 |
0,46 |
28 |
0,1 |
0,9 |
10000 |
608,70 |
-34,93 |
34,93 |
643,62 |
Pomiar rezystancji opornika w układzie z poprawnym pomiarem napięcia:
|
pomiar B |
zakres amperomierza (A) |
rezystancja amperomierza (Om) |
rezystancja woltomierza (Om) |
Rs[Om] |
ΔR[Om] |
p[Om] |
Rp[Om] |
|
pomiar |
I(A) |
U(V) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0,286 |
28 |
0,3 |
0,334 |
10000 |
97,90 |
-0,95 |
0,95 |
98,85 |
2 |
0,084 |
28 |
0,1 |
0,9 |
10000 |
333,33 |
-10,75 |
10,75 |
344,09 |
3 |
0,042 |
28 |
0,1 |
0,9 |
10000 |
666,67 |
-41,67 |
41,67 |
708,33 |
Gdzie:
Rs - wynik pomiaru ”surowy”
ΔR - błąd pomiaru
p - poprawka ze względu na wpływ rezystancji amperomierza/woltomierza
Rp - wynik właściwy
Wyznaczenie charakterystyki elementu nieliniowego (żarówka):
I(A) |
U(V) |
zakres amperomierza (A) |
zakres woltomierza (V) |
0,145 |
30 |
0,3 |
150 |
0,185 |
60 |
0,3 |
150 |
0,22 |
90 |
0,3 |
150 |
0,253 |
120 |
0,3 |
150 |
0,285 |
150 |
0,3 |
150 |
0,32 |
180 |
1 |
300 |
0,34 |
210 |
1 |
300 |
0,36 |
240 |
1 |
300 |
Badanie szeregowego układu RLC:
|
U (układ) |
I |
UR |
UL |
UC |
P |
Z3 |
cosφ |
X3 |
R3 |
|
V |
A |
V |
V |
V |
W |
Om |
- |
Om |
Om |
Pomiar: |
256 |
0,187 |
56 |
52 |
282 |
15,3 |
1368,984 |
0,320 |
1297,183 |
437,530 |
Gdzie:
Z3 jest obliczoną impedancją układu, a X3 i R3 są jej składowymi (na osiach urojonych i rzeczywistych)
Wszelkie obliczenia zostały przeprowadzone w programie Microsoft Excel