PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W ELBLĄGU INSTYTUT POLITECHNICZNY LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI |
|
Grupa dziekańska/ podgrupa ćwiczeniowa: 2 |
Tytuł ćwiczenia: TWIERDZENIE THEVENINA I NORTONA
|
Skład grupy: 1. Cabaj Krzysztof 2. Cisek Maciej 3. Feszak Andrzej |
Data wykonania 08.X.2007
/data oddania: 15.X.2007 |
|
Ocena: |
Opis wykonywanego ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest doświadczalne potwierdzenie słuszności twierdzenia Thevenina i Nortona i ich wykorzystanie do wyznaczenia prądu w jednej z gałęzi obwodu elektrycznego prądu stałego. Zakres ćwiczenia obejmuje:
przygotowanie do ćwiczenia polegające na analitycznym wyznaczeniu parametrów zastępczego źródła Thevenina i Nortona dla wskazanej przez prowadzącego gałęzi obwodu prądu stałego podanego poniżej schemacie lub schemacie podanym przez prowadzącego. Dodatkowo należy rozwiązać dany obwód metodą Thevenina lub Nortona,
ustawienie odpowiednich wartości rezystancji, wartości źródeł napięcia i/lub źródeł prądu, dobór
rodzaju i zakresów przyrządów pomiarowych,
połączenie obwodu na stole laboratoryjnym według podanego schematu,
wykonanie pomiarów napięć, prądów i rezystancji zgodnie z wytycznymi podanymi w punkcie 3,
porównanie wyników pomiarów z wynikami obliczeń,
opracowanie sprawozdania i wniosków wynikających z ćwiczenia.
2. Schemat obwodu:
Schemat obwodu do sprawdzenia twierdzenia Thevenina i Nortona w gałęzi z rezystorem.
3. Tabela pomiarów ćwiczenia 2.1:
Lp. |
R 5 [Ω] |
I 1 [mA] |
I 4 [mA] |
I 5 [mA] |
V 3 [V] |
V 5 [V] |
1 |
10 |
190 |
100 |
295 |
8 |
3 |
2 |
9 |
200 |
103,6 |
300 |
8 |
2,8 |
3 |
8 |
210 |
104,8 |
305 |
7,75 |
2,5 |
4 |
7 |
227 |
106 |
320 |
7,75 |
2,3 |
5 |
5 |
232 |
110 |
330 |
7,5 |
1,75 |
4. Wartości liczone metodą Nortona ćwiczenia 2.1:
Metoda superpozycji:
1)
2)
5. Obwód liczony metodą Thevenina ćwiczenia 2.2 a:
6. Obwód liczony metodą Nortona ćwiczenia 2.2 b:
7. Spostrzeżenia i wnioski wynikające z ćwiczenia:
Odczytane wartości napięcia i natężenia są obciążone błędami wynikającymi z niedokładnego odczytania wartości z miernika.
Wnioski:
- w obwodach elektrycznych obliczanych metodą Thevenina znajdują się źródła idealne, a obliczenia wykonane na podstawie danych z wykonanego ćwiczenia w laboratorium zawierają źródła rzeczywiste, które posiadają rezystancję wewnętrzną co powoduje niewielkie różnice między obliczeniami, a wartościami mierzonymi,
- rezystancja Thevenina badanego źródła napięcia wynosiła 0,375Ω, rezystancja ta może być wynikiem niedokładnego styku przewodów lub rezystancji samych przewodów, lub też rezystancji obwodów wewnętrznych źródła napięcia. Jest to jednak bardzo mała wartość rezystancji, przez co wynik jest zbliżony do teoretycznego opisu źródła napięcia.
- rezystancja Nortona źródła prądowego, według obliczeń, zmierza do nieskończoności. Jest to również zgodne z dotychczasowo poznaną teorią dotyczącą źródeł prądowych.