ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 3 „MECHANIK'' im. Stanisława Staszica w Krośnie

PRACOWNIA

URZĄDZEŃ MECHANICZNYCH

Temat ćwiczenia

Wprowadzenie do oprogramowania

Multisim. Elementy teorii obwodów.

Imię i Nazwisko	termin zajęć	Ocena
Jarosław Tymczyszyn	01.03.2011r 08.03.2011r 15.03.2011r
Hubert Kulisz
Michał Pietruszka
Damian Pelczar

Protokół obserwacji i pomiarów

Zadanie 3.1 Idealne źródło napięcia

Przyjęta wartość napięcia źródła Uź = 10V

R1 [Ω]	UR [V]	I [A]	R1 [Ω]	UR [V]	I [A]	R1 [Ω]	UR [V]	I [A]
1	10	10	100	10	0,1	10k	10	0,001
2	10	5	200	10	0,05	20k	10	0,0005
5	10	2	500	10	0,02	50k	10	0,0002
10	10	1	1k	10	0,01	100k	10	0,0001
20	10	0,5	2k	10	0,005	200k	10	0,00005
50	10	0,2	5k	10	0,002	500k	10	0,00002

na podstawie danych zawartych w tabeli sporządzono wykres U(I)

Zadanie 3.2 Idealne źródło prądu

Przyjęta wartość prądu źródła Iź = 2A

R1 [Ω]	UR [V]	I [A]	R1 [Ω]	UR [V]	I [A]	R1 [Ω]	UR [V]	I [A]
1	2	2	100	200	2	10k	20000	2
2	4	2	200	400	2	20k	40000	2
5	10	2	500	1000	2	50k	100000	2
10	20	2	1k	2000	2	100k	200000	2
20	40	2	2k	4000	2	200k	400000	2
50	100	2	5k	10000	2	500k	1000000	2

na podstawie danych zawartych w tabeli sporządzono wykres U(I)

Zadanie 3.3 Prawo Ohma

Przyjęta wartość rezystancji R1 =200 Ω

U [V]	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I [A]	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,035	0,04	0,045	0,05

na podstawie danych zawartych w tabeli sporządzono wykres U(I)

Tangens (tg) kąta nachylenia

wykresu w stosunku do osi I wynosi:

tg = 0,005

Zadanie 3.4 Szeregowe łączenie rezystancji

a)

Przyjęte wartości rezystancji R1 = 20 Ω , R2 = 40 Ω

Rz12= R1+R2

Rz12=20+40=60 Ω

Rz12=60 Ω

Zmierzone wartości napięcia U = 10V i prądu I = 0,167A.

Obliczona wartość rezystancji zastępczej układu Rz12 = 60 Ω .

b)

Przyjęta wartość rezystancji R1 = 20 Ω , R2 = 40 Ω, R3 = 40 Ω

Rz123= R1+R2+R3

Rz123=20+40+40=100 Ω

Rz123=100 Ω

Zmierzone wartości napięcia U = 10V i prądu I = 0.1A.

Obliczona wartość rezystancji zastępczej układu trzech rezystorów Rz123 = 100 Ω.

Rezystancja zastępczy połączonych szeregowo odbiorników jest równa sumie poszczególnych oporów.

Rz= R1+R2+R3+R….+Rn

Zadanie 3.5 Równoległe łączenie rezystancji

a)

Przyjęte wartości rezystancji R1 = 40 Ω , R2 = 40 Ω

Zmierzona multimetrem wartości rezystancji zastępczej R12 = 20 Ω.

b)

Przyjęta wartość rezystancji R1 = 40 Ω , R2 = 40 Ω, R3 =60 Ω

Zmierzona multimetrem wartości rezystancji zastępczej R123 = 15 Ω

Odwrotność rezystancji zastępczej połączonych równolegle oporników jest równa sumie odwrotności poszczególnych oporów.

Zadanie 3.6 Dzielnik napięcia

Wartość napięcia źródłowego U =12V

Przyjęta wartość rezystancji R1 = 15 Ω

R2 [Ω]	1	10	100	200	500	1k	2k	5k	10k	20k
U34 [V]	0,75	4,8	10,435	11,163	11,65	11,823	11,911	11,964	11,982	11,991

Przyjęta wartość sumy rezystancji R1+R2 = 20 Ω

n	2	3	5	10
R1 Ω	10	13,33	16	18
R2 Ω	10	6,667	4	2

Obliczenia

Zadanie 3.7 Rezystancja zastępcza

Zmierzona wartość rezystancji zastępczej dla rezystorów 10Ω, 20Ω i 80Ω Rz1 = 96,67 Ω

Zmierzona wartość rezystancji zastępczej dla rezystorów 200Ω, 400Ω i 800Ω Rz2 = 1.133k Ω

a)

b)

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z symulatorem komputerowym do obwodów elektrycznych Multisim oraz odczytania pomiarów uzyskanych dzięki symulacji i ich zapisanie w tabelach. Na podstawie tabel sporządzenie wykresu. Obliczenie metodą pośrednią rezystancji zastępczej obwodów elektrycznych.

Wnioski:

- Napięcie wyjściowe nieobciążonego dzielnika zasilanego jest zawsze mniejsze od napięcia zasilania i zależy tylko od stosunku wartości użytych oporników oraz wartości napięcia wejściowego:

- Natężenie prądu w odbiorniku jest wprost proporcjonalne do napięcia, a wartość oporu dla danego odbiornika jest stała i nie zależy od wysokości napięcia (
).

-Zaobserwowaliśmy, że wykresy natężenia prądu w zależności od napięcia mają postać linii prostych, co oznacza proporcjonalność tych dwóch wielkości. Współczynnik proporcjonalności daje wartość oporu przewodu. Współczynnikiem proporcjonalności jest tangens (tg) kąta nachylenia

wykresu w stosunku do osi I.

- W połączeniu szeregowym rezystancja zastępcza jest sumą poszczególnych wartości, a w połączeniu równoległym odwrotność rezystancji zastępczej jest sumą odwrotności poszczególnych wartości.

- W obwodach z idealnym źródłem napięcia wraz z wzrostem rezystancji natężenie maleje, a napięcie pozostaje bez zmian. Wykresem zależności U(I) jest linia prosta.

- W obwodach z idealnym źródłem prądu wraz z wzrostem rezystancji napięcie rośnie, a natężenie prądu pozostaje bez zmian. Wykresem zależności U(I) jest linia prosta.

- Podczas ćwiczenia zajmowaliśmy się pomiarem rezystencji przy pomocy komputerowej symulacji.

- Przy połączeniu mieszanym rezystorów widzimy, że opór zastępczy jest mniejszy od określonych wartości oporników.

---