POLITECHNIKA LUBELSKA W LUBLINIE |
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI |
|||
|
ĆW 5.1 |
|||
NAZWISKO Kierczyński Kalinowski Kilijanek Kamiński |
IMIĘ Konrad Michał Łukasz Łukasz |
SEMESTR
II |
GRUPA
2.3 |
ROK AKADEMICKI
2007/2008 |
TEMAT ĆWICZENIA Obwody liniowe prądu stałego |
DATA 01.04.2008 |
OCENA |
1.Badanie źródeł napięcia
a)schemat obwodu
b)tabela pomiarowa
Pomiary |
Obliczenia |
|||||||
|
Pojedyncze zródło |
|
|
|
|
|
|
|
lp |
U |
I |
R |
Rw |
E |
P1 |
P2 |
=P2/P1 |
|
[V] |
[A] |
[] |
[] |
[V] |
[W] |
[W] |
[-] |
1 |
2,55 |
0,05 |
47,22 |
|
2,993 |
0,162 |
0,138 |
0,852 |
2 |
2,5 |
0,07 |
35,71 |
|
3,074 |
0,215 |
0,175 |
0,813 |
3 |
2,5 |
0,08 |
31,25 |
|
3,156 |
0,252 |
0,200 |
0,792 |
4 |
2,48 |
0,09 |
27,56 |
|
3,218 |
0,290 |
0,223 |
0,771 |
5 |
2,46 |
0,1 |
24,60 |
8,2 |
3,28 |
0,328 |
0,246 |
0,750 |
6 |
2,43 |
0,11 |
22,09 |
|
3,332 |
0,367 |
0,267 |
0,729 |
7 |
2,41 |
0,12 |
20,08 |
|
3,394 |
0,407 |
0,289 |
0,710 |
8 |
2,4 |
0,13 |
18,46 |
|
3,466 |
0,451 |
0,312 |
0,692 |
9 |
2,35 |
0,16 |
14,69 |
|
3,662 |
0,586 |
0,376 |
0,642 |
10 |
2,27 |
0,2 |
11,35 |
|
3,91 |
0,782 |
0,454 |
0,581 |
Źródła równolegle |
|
|
|
|
|
|||
1 |
2,54 |
0,05 |
47,04 |
|
2,983 |
0,161 |
0,137 |
0,852 |
2 |
2,5 |
0,07 |
35,71 |
|
3,074 |
0,215 |
0,175 |
0,813 |
3 |
2,48 |
0,08 |
31,00 |
|
3,136 |
0,251 |
0,198 |
0,791 |
4 |
2,45 |
0,1 |
24,50 |
|
3,27 |
0,327 |
0,245 |
0,749 |
5 |
2,44 |
0,11 |
22,18 |
8,2 |
3,342 |
0,368 |
0,268 |
0,730 |
6 |
2,42 |
0,12 |
20,17 |
|
3,404 |
0,408 |
0,290 |
0,711 |
7 |
2,4 |
0,13 |
18,46 |
|
3,466 |
0,451 |
0,312 |
0,692 |
8 |
2,38 |
0,14 |
17,00 |
|
3,528 |
0,494 |
0,333 |
0,675 |
9 |
2,26 |
0,2 |
11,30 |
|
3,9 |
0,780 |
0,452 |
0,579 |
10 |
2,18 |
0,24 |
9,08 |
|
4,148 |
0,996 |
0,523 |
0,526 |
Źródła szeregowo |
|
|
|
|
|
|||
1 |
0,41 |
0,08 |
4,88 |
|
1,099 |
0,034 |
0,092 |
0,373 |
2 |
0,395 |
0,1 |
3,95 |
|
1,215 |
0,040 |
0,122 |
0,325 |
3 |
0,39 |
0,12 |
3,25 |
|
1,374 |
0,047 |
0,165 |
0,284 |
4 |
0,38 |
0,14 |
2,71 |
|
1,528 |
0,053 |
0,214 |
0,249 |
5 |
0,36 |
0,16 |
2,25 |
8,2 |
1,672 |
0,058 |
0,268 |
0,215 |
6 |
0,36 |
0,18 |
2,00 |
|
1,836 |
0,065 |
0,330 |
0,196 |
7 |
0,36 |
0,2 |
1,80 |
|
2 |
0,072 |
0,400 |
0,180 |
8 |
0,36 |
0,22 |
1,64 |
|
2,164 |
0,079 |
0,476 |
0,166 |
9 |
0,44 |
0,09 |
4,89 |
|
1,178 |
0,040 |
0,106 |
0,374 |
10 |
0,43 |
0,11 |
3,91 |
|
1,332 |
0,047 |
0,147 |
0,323 |
Przykłady obliczeń:
Rezystancja
Siła elektromotoryczna
Moc źródła
Moc odbiornika
Sprawność obwodu
2. Sprawdzanie II prawa Kirchoffa.
a)schemat połączeń
obwód |
napięcie na elementach |
|
suma napięć |
||||||
|
AG |
AC |
CC' |
C'D |
AD |
CB |
DB |
HG |
|
|
2,64 |
1,8 |
0,8 |
2,4 |
0,05 |
0,52 |
0,68 |
1,36 |
|
ACC'D |
|
-1,8 |
-0,8 |
2,4 |
-0,05 |
|
|
|
-0,25 |
CC'DB |
|
|
-0,8 |
2,4 |
|
-0,5 |
-0,7 |
|
0,4 |
AC |
CC' |
C'D |
DB |
BH |
HG |
GA |
1,8 |
0,8 |
2,4 |
0,7 |
0 |
1,36 |
2,64 |
3. Zasada superpozycji
a)tablica pomiarów
Lp. |
I |
I' |
I'' |
I'+I'' |
-------- |
[mA] |
[mA] |
[mA] |
[mA] |
1 |
45 |
-50 |
94 |
44 |
b)sformułowanie zasady superpozycji.
Zasada superpozycji polega na wyznaczeniu prądów w obwodzie wywołanych przez poszczególne źródła energii, działające pojedynczo w obwodzie. Prąd w dowolnej gałęzi obwodu przy działaniu wszystkich źródeł energii jest sumą algebraiczną wszystkich prądów, spowodowanych działaniem każdego źródła energii z osobna.
I=I(1)+I(2)+...+I(n)
4. Sprawdzenie twierdzenia Thevenina.
a) wyniki pomiarów
I |
U bd |
Rbd |
Uobd |
Iz |
R |
R' |
Iobl |
Iobl' |
[mA] |
[V] |
[] |
[V] |
[mA] |
[] |
[] |
[mA] |
[mA] |
0,33 |
0,68 |
2,06 |
2,66 |
68 |
0,039 |
|
1,27 |
|
b) sformułowanie twierdzenia Thevenina:
Twierdzenie Thevenina dotyczy sposobu zastąpienia złożonego obwodu elektrycznego jedną gałęzią liniową aktywną, o jednym źródle energii (napięcia) z elementami pasywnymi: Dowolny aktywny obwód liniowy można od strony wybranych zacisków ab zastąpić obwodem równoważnym-złożonym z szeregowo połączonego jednorodnego źródła napięcia równego napięciu pomiędzy zaciskami ab w stanie jałowym oraz jednej rezystancji zastępczej obwodu pasywnego, widzianego od strony zacisków ab.
5. Zasada wzajemności
a) schemat połączeń
b)tabela pomiarów
b)tabela pomiarów
I'5 |
I''5 |
I'6 |
I''6 |
[mA] |
[mA] |
[mA] |
[mA] |
0,2 |
0,32 |
0,6 |
0,6 |
c)sformułowanie zasady wzajemności:
Zasada wzajemności dotyczy obwodów posiadających tylko jedno źródło energii:
Jeżeli siła elektromotoryczna działająca w gałęzi k obwodu odwracalnego wywołuje prąd I w gałęzi s, to ta siła elektromotoryczna przeniesiona do gałęzi s wywoła taki sam prąd w gałęzi k.
7. Opis przyrządów:
- Woltomierz - klasa 0,5
- Miliamperomierz - klasa 0,5
- Opornik - 8,2 Ω
- Opornik - 46 Ω
8. Wnioski:
Na podstawie wykresów mogę stwierdzić iż w obwodach liniowych prądu stałego poszczególne elementy podjegają zależności liniowej. Dla charakterystyki I=f(R) źródła szeregowego wyniki w końcowej fazie mają znaczne błędy, co może być spowodowane rozgrzaniem opornika, podobnie dla η=f(R). Na wykresach poszczególnych funkcji można zaobserwować pewne nierówności (błedy), które wynikają z pewnej niedokładności w przeprowadzaniu pomiarów oraz z niedokładności mierników.
W 2podpunkcie naszego ćwiczenie sprawdzaliśmy słuszność II prawa Kirchoffa. Z dokonanych pomiarów oraz obliczeń dokonanych na ich podstawie można stwierdzić iż II prawo Kirchoffa zostało praktycznie potwierdzone. Niewielkie odchylenia od sumy napięć spowodowane były niedokładnością urządzeń pomiarowych i błędami odczytu.
W kolejnym podpunkcie potwierdzona została zasada superpozycji. Prąd I równy był sumie prądów I' i I''.
Niedokończony został podpunkt 4 potwierdzający twierdzenie Thevenina. Powodem tego była niewystarczająca ilość czasu.
Ostatnim podpunktem który mięliśmy sprawdzić jest zasada wzajemności która również udało nam się potwierdzić z wykonanych pomiarów.
R
A
-
+
Rw
V
A
C
A
B
C`
D
E1=2,4V
G
H
R5=12Ω
E2=2,64V
R3=20Ω
Rs
R2=40Ω
R1=40Ω
R6=42Ω