Politechnika Lubelska |
Laboratorium Metrologii Elektrycznej |
|||
|
Ćwiczenie nr1 |
|||
Imię i nazwisko:
|
Semestr |
|
|
|
Temat: Badanie laboratoryjnych źródeł prądu |
|
Ocena:
|
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z laboratoryjnymi źródłami prądu przemiennego i stałego, jak też sposobami wyznaczania ich siły elektromotorycznej i rezystancji wewnętrznej.
2. Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.
1. rezystory:
- 3,9
/4,3A PL-K-036/E6
- 4,6
/1,4A PL-K-020/E6
2.miliamperomierz magnetoelektryczny PL-P3-522-E6
3.woltomierz cyfrowy PL-T34218E2-M
4.akumulator zasadowy wtórny
2.Układy pomiarowe do wyznaczania charakterystyki obciążenia akumulatora.
poprawnie mierzony prąd poprawnie mierzone napięcie
Wyniki pomiarów dla układu w konfiguracji poprawnie mierzonego prądu:
Lp. |
U2 |
I |
Rw |
|
V |
mA |
|
1 |
0,72 |
500 |
0,946 |
2 |
0,705 |
455 |
1,073 |
3 |
0,712 |
400 |
1,203 |
4 |
0,754 |
350 |
1,254 |
5 |
0,795 |
300 |
1,327 |
6 |
0,84 |
250 |
1,412 |
7 |
0,89 |
200 |
1,515 |
8 |
0,954 |
160 |
1,494 |
9 |
1,03 |
104 |
1,567 |
10 |
1,064 |
80 |
1,613 |
11 |
1,089 |
60 |
1,733 |
12 |
1,1 |
50 |
1,860 |
13 |
1,125 |
30 |
2,267 |
14 |
1,142 |
23 |
2,217 |
Przykładowe obliczenia:
Gdzie:
-Rw rezystancja wewnętrzna ogniwa elektrochemicznego
-U1 napięcie w stanie jałowym zmierzone wltomierzem praktycznie równe SEM
-U2 napięcie zmierzone przy obciążeniu źródła rezystancją R0
-I prąd obciążenia.
Charakterystyka obciążenia źródła elektrochemicznego U=f(I)
3. Pomiary parametrów elektronicznego zasilacza napięciowego
Schemat pomiarowy:
Tabela pomiarów
I |
U2 |
Rw |
E |
A |
V |
|
V |
0,105 |
5,05 |
0,476 |
5,1 |
0,2 |
5,04 |
0,3 |
|
0,3 |
5,03 |
0,233 |
|
0,4 |
5,02 |
0,2 |
|
0,5 |
5,01 |
0,18 |
|
0,6 |
5,01 |
0,15 |
|
0,7 |
5 |
0,143 |
|
0,8 |
4,95 |
0,187 |
|
0,9 |
4,98 |
0,133 |
|
1 |
4,97 |
0,13 |
|
1,107 |
4,95 |
0,136 |
|
1,3 |
4,94 |
0,123 |
|
1,4 |
4,93 |
0,121 |
|
1,5 |
4,92 |
0,12 |
|
1,6 |
4,91 |
0,119 |
|
1,7 |
4,9 |
0,118 |
|
1,8 |
4,9 |
0,111 |
|
1,9 |
4,89 |
0,111 |
|
2 |
4,88 |
0,11 |
|
2,1 |
4,87 |
0,11 |
|
2,2 |
4,85 |
0,114 |
|
2,3 |
4,73 |
0,161 |
|
2,33 |
4,35 |
0,322 |
|
2,11 |
3,98 |
0,531 |
|
2 |
3,68 |
0,71 |
|
1,8 |
3,04 |
1,144 |
|
Przykładowe obliczenia:
Gdzie:
-Rw rezystancja wewnętrzna zasilacza napięciowego
-E napięcie równe SEM odczytane z wykresu charakterystyki U=f(I)
-U2 napięcie zmierzone przy obciążeniu źródła rezystancją R0
-I prąd obciążenia.
Wnioski:
Woltomierzem używanym do wyznaczania SEM akumulatora i jego rezystancji wewnętrznej był multimetr cyfrowy. Charakteryzuje się on bardzo dużą rezystancją wewnętrzną, dlatego też pomiar SEM akumulatora obdarzony jest małym błędem - SEM odczytana z miernika i wyznaczona z charakterystyki jest prawie identyczna. Rezystancja wewnętrzna akumulatora jak wykazują przeprowadzone pomiary nie jest stała, lecz zmienia się wraz z prądem obciążenia. Charakterystyka obciążenia źródła elektrochemicznego nie jest liniowa. Charakterystyka opada wraz ze wzrostem natężenia prądu.. Ten spadek napięcia jest związany jest z rezystancją wewnętrzną źródła.Znaczne nachylenie charakterystyki świadczy o słabym stanie naładowania akumulatora .
Charakterystyka obciążenia zasilacza natomiast jest liniowa az do momentu osiągnięcia prądu przeciążenia (2.33A), po przekroczeniu którego wykres się zakrzywia. I napięcie wyjściowe zaczyna spadać (włącza się zabezpieczenie przed uszkodzeniem zasilacza)
Zasilacz
V1
R
A
V2
Rw
E
Ro
V1
A
Rw
E
Ro
V1
A