Kod kursu:	Wykonali:
Temat: Źródła napięciowe, prądowe (chemiczne, elektroniczne), pomiary parametrów	Nr ćw.: 5
Termin zajęć:	Termin oddania:	Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze źródłami sygnałów stałoprądowych stosowanych w elektronice, jak również z podstawowymi właściwościami tych źródeł i sposobami pomiaru ich parametrów.

2. Wstęp teoretyczny

W elektronice źródła sygnałów prądu stałego stosuje się jako:

- źródła zasilające

- źródła sygnałów odniesienia (sygnałów wzorcowych w układach elektronicznych przeznaczonych do pomiarów),

- źródła zasilania awaryjnego urządzeń i systemów elektronicznych .

Ogół źródeł stałoprądowych można podzielić na

- źródła elektrochemiczne (baterie suche, akumulatory, ogniwa paliwowe),

- stałoprądowe zasilacze elektroniczne (stabilizowane i niestabilizowane zasilacze napięcia i prądu stałego).

Źródłami sygnału stałoprądowego są również, fotoogniwa (ogniwa słoneczne), jak i zjawiska termoelektryczne zachodzące na złączu dwu różnych metali (termoelementy). Każde z wyżej wymienionych źródeł sygnałów stałoprądowych posiada, co najmniej jeden parametr charakterystyczny dla danej grupy źródeł. Istnieje jednak grupa parametrów wspólnych. Każde rzeczywiste źródło sygnału stałoprądowego można, w celu analizy, zastąpić prostym układem zastępczym. Układ taki składa się z dwóch elementów: idealnego źródła napięcia lub prądu oraz elementu reprezentującego rezystancję (oporność) wewnętrzną źródła rzeczywistego. Idealne źródło napięciowe wytwarza na swych zaciskach napięcie (SEM- siłę elektromotoryczną), którego wartość nie zależy od obciążenia, czyli wartości dostarczanego przez to źródło prądu. Idealne źródło prądu wytwarza prąd, którego natężenie jest niezależne od dołączonego obciążenia. Napięcie na zaciskach takiego źródła jest równe zeru przy zwarciu i rośnie proporcjonalnie do wzrostu wartości rezystancji obciążenia. Zgodnie z prawem Ohma wynika, że idealne źródło napięcia ma rezystancję wewnętrzną równą zero, natomiast idealne źródło prądowe ma rezystancję wewnętrzną nieskończenie dużą. Rezystancja wewnętrzna źródeł rzeczywistych wpływa w znaczący sposób na właściwości tych źródeł. Rzeczywiste źródło napięcia jest tym lepsze im mniejsza jest jego rezystancja wewnętrzna RW. Rezystancja ta ujawnia swoje oddziaływanie w przypadku, kiedy ze źródła napięcia pobierany jest prąd (rys.2). Prąd IO pobierany przez obciążenie RO dołączone do zacisków wyjściowych źródła 1- 1' powoduje, że napięcie U występujące na zaciskach tego źródła, jest mniejsze od napięcia E występującego na tych zaciskach w sytuacji kiedy ze źródła nie jest pobierany prąd (to jest IO = 0).

Obciążenie:	R	30	15	7,5	3	1,5	0,75	0,3	0,15	75	50	∞
Obiekt:
Bateria B	U[V]	0,0020	0,0043	0,0086	0,0200	0,0312	0,0526	0,1082	0,1879	0,3176	0,3421
	I[mA]	0,20	0,41	0,80	1,92	3,87	7,03	16,23	28,51	46,9	60,3
Bateria D	U[V]	0,6642	0,7928	0,7800	0,3248	0,5123	0,4565	0,4210	0,8642	0,7855	0,5612
	I[mA]	0,19	0,37	0,73	1,74	3,44	6,16	14,17	25,2	41,2	54,8
Zasilacz A	U[V]	0,011	0,025	0,046	0,0113	0,0238	0,0512	0,0900	0,1322	0,2458	0,4032
	I[mA]	0,5	1,01	2,03	5,0	10,16	18,9	47,0	94,2	191,4	284,8
Zasilacz E	U[V]	0,0752	0,1432	0,3427	0,5632	0,7611	0,8687	0,8675	0,8240	0,811	0,8712
	I[mA]	0,48	0,92	1,69	3,35	5,06	6,54	8,25	9,0	9,40	9,56

3. Przebieg ćwiczenia

Pomiar napięcia i natężenia określonych źródeł napięciowych i prądowych

4. Wykonane obliczenia

Rezystancje wewnętrzne kolejnych obiektów są równe współczynnikom kierunkowym prostych aproksymujących, zatem:

Rezystancja wewnętrzna baterii B:

Rw = 0,006Ω

Rezystancja wewnętrzna baterii D:

Rw = 0,0017 Ω

Rezystancja wewnętrzna zasilacza A:

Rw = 0,0013 Ω

Rezystancja wewnętrzna zasilacza E:

Rw = 0,08 Ω

[obliczone za pomocą funkcji REGLINP w programie Excel]

5. Wnioski

Jednym ze wspólnych parametrów każdego rzeczywistego źródła sygnału stałoprądowego jest rezystancja wewnętrzna. Jej wartość można określić na podstawie charakterystyki prądowo-napięciowej badanego źródła. Korzystając z funkcji REGLINP w programie Excel wyznaczamy współczynnik kierunkowy prostej na wykresie jego wartość jest równa wartości rezystancji wewnętrznej. Jeśli badana charakterystyka jest linią prostą (prosta aproksymacyjna), oznacza to, że rezystancja wewnętrzna źródła ma wartość stałą.

---