POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Podstaw Elektrotechniki
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki Ćwiczenie nr 3 Temat: Źródło rzeczywiste; Dopasowanie odbiornika do źródła na maksymalną moc
Rok akademicki: Wydział Elektryczny Studia dzienne magisterskie Nr grupy:	Wykonawcy: 1. 2. 3. 4. 5. 6.	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				Ocena:
Uwagi:

1. Wiadomości teoretyczne

(Źródło rzeczywiste i jego parametry, moc źródła i moc użytkowa obwodu, sprawność energetyczna układu oraz cel przeprowadzenia ćwiczenia).

2.1. Wyznaczanie charakterystyki zewnętrznej U=f(I) źródła rzeczywistego.

2.1.1 Schemat połączeń:

R_z=(0 Ⴘ 200) 

2.1.2. Przebieg pomiarów

Zestawić układ wg schematu przedstawionego w punkcie 2.1.1. i dokonać pomiarów napięcia i prądu, zmieniając wartość rezystancji obciążenia R_z. Wyniki pomiarów zamieścić w tabeli 2.1.3.

2.1.3. Tabela wyników pomiarów

Lp	U	I
		[V]	[mA]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

2.1.4. Zestawienie wyników

Na podstawie wyników pomiarów sporządzić wykres charakterystyki zewnętrznej źródła U=f(I) oraz wyznaczyć rezystancję R_w.

2.2. Wyznaczenie charakterystyki P_u/P_{u max}, U oraz I w funkcji parametru a dla źródła rzeczywistego.

2.2.1 Schemat połączeń jak w punkcie 2.1.1.

2.2.2. Przebieg pomiarów

Dokonać pomiaru napięcia i prądu przy różnych wartościach rezystancji obciążenia R_z. Uwzględnić punkt pomiarowy
.

Pomiary zestawić w tabeli (pkt. 2.2.3.)

2.2.3. Tabela wyników pomiarów

Lp	z pomiarów
		U	I
-	[V]	[mA]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

2.2.4. Zestawienie wyników

Na podstawie wyników pomiarów obliczyć rezystancję obciążenia R_z, parametr a, moc użytkową P_u, moc użytkową maksymalną P_{u max} oraz P_u/ P_{u max}, a wyniki zamieścić w tabeli pkt. 2.2.4. Następnie sporządzić charakterystyki P_u/ P_{u max}, U, I w funkcji parametru a (każdą na oddzielnym wykresie)

Lp	z obliczeń
		Rz	a	Pu=UI	Pu max	Pu/Pumax
-		 / 	[W]	[W]	[W/W]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

2.3. Wyznaczenie charakterystyk U, I, P_u/P_{u max} w funkcji parametru a dla schematu zastępczego prądowego źródła rzeczywistego.

2.3.1. Schemat połączeń

R_z=(0 Ⴘ 200) 

2.3.2. Przebieg pomiarów

Zestawić układ według schematu przedstawionego w punkcie 2.3.1. Dokonać pomiaru napięcia i prądu przy różnych wartościach rezystancji obciążenia R_z, przyjmując w celu łatwiejszego porównania wartości napięć takie jak w punkcie 2.2.3. Pomiary zestawić w tabeli punkt 2.3.3.

2.3.3. Tabela wyników pomiarów

Lp	z pomiarów
		U	I
-	[V]	[mA]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

2.3.4. Zestawienie wyników

Na podstawie wyników pomiarów obliczyć rezystancję obciążenia R_z, parametr a, moc użytkową P_u, moc użytkową maksymalną P_{u max} oraz P_u/ P_{u max}, a wyniki zamieścić w tabeli pkt. 2.3.4. Następnie sporządzić charakterystyki P_u/ P_{u max}, U, I w funkcji parametru a (każdą na oddzielnym wykresie)

Lp	z obliczeń
	Rz	a	Pu=UI	Pu max	Pu/Pumax
-		 / 	[W]	[W]	[W/W]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

2.4. Wyznaczenie charakterystyk U, I, P_u/P_{u max} w funkcji parametru a dla schematu zastępczego napięciowego źródła rzeczywistego.

2.4.1. Schemat połączeń

R_z=(0 Ⴘ 200) 

2.4.2. Przebieg pomiarów

Zestawić układ według schematu przedstawionego w punkcie 2.4.1. Dokonać pomiaru napięcia i prądu przy różnych wartościach rezystancji obciążenia R_z, przyjmując w celu łatwiejszego porównania wartości napięć takie jak w punkcie 2.2.3. Pomiary zestawić w tabeli punkt 2.4.3.

2.4.3. Tabela wyników pomiarów

Lp	z pomiarów
		U	I
-	[V]	[mA]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

2.4.4. Zestawienie wyników

Na podstawie wyników pomiarów obliczyć rezystancję obciążenia R_z, parametr a, moc użytkową P_u, moc użytkową maksymalną P_{u max} oraz P_u/ P_{u max}, a wyniki zamieścić w tabeli pkt. 2.4.4. Następnie sporządzić charakterystyki P_u/ P_{u max}, U, I w funkcji parametru a (każdą na oddzielnym wykresie)

Lp	z obliczeń
	Rz	a	Pu=UI	Pu max	Pu/Pumax
-		 / 	[W]	[W]	[W/W]
1
2
3
4
5
6
7
8
9

3. Obliczenia

3.1. Wyprowadzić wyrażenia na maksimum mocy użytkowej w oparciu o schemat zastępczy źródła prądowego oraz napięciowego a następnie obliczyć jej wartość.

3.2. Wyprowadzić wyrażenie na sprawność energetyczną układu, obliczyć tę sprawność, a następnie narysować charakterystykę sprawności  w funkcji parametru a dla schematu ze źródłem napięciowym i prądowym.

Lp	a		
			źródło napięciowe	źródło prądowe
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9

3.3. Narysować wykres zależności mocy użytkowej i sprawności rzeczywistego źródła napięcia w funkcji stosunku prądu obciążenia do prądu zwarcia(na podstawie pomiarów)

4. Uwagi końcowe i wnioski

Omówić przyczyny rozbieżności pomiędzy wynikami pomiarów a obliczeń.

5. Parametry i dane znamionowe zastosowanych urządzeń i mierników.

6. Literatura

1. Atabiekow G., Teoria liniowych obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 1964.

2. Bolkowski S., Elektrotechnika teoretyczna, Wyd. 6, WNT, Warszawa 2001.

3. Cholewicki T., Elektrotechnika teoretyczna t. 1 WNT, Warszawa 1973.

4. Krakowski M., Elektrotechnika teoretyczna t. 1, PWN, Warszawa 1995.

5. Kurdziel R., Podstawy elektrotechniki, WNT, Warszawa 1972.

6. Skrypt Laboratorium Elektrotechniki teoretycznej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998 wydanie VII.

---