Politechnika Lubelska w Lublinie		Laboratorium podstaw elektrotechniki Ćwiczenie Nr 1
Nazwisko: Jachura Bodzak Burdzanowski Biarda	Imię: Mariusz Andrzej Łukasz Michał	Semestr II	Grupa E.D.2.6	Rok akademicki 2000/01
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie charakterystyk elementów pasywnych. Badanie źródła napięcia.			Data wykonania: 23.II.2001	Ocena

Rysunek układu do wyznaczania charakterystyk prądowo - napięciowych elementów pasywnych.

Oznaczenia na rysunku:

Z - źródło napięcia stałego lub przemiennego

A - amperomierz prądu stałego lub przemiennego

V - woltomierz napięcia stałego lub przemiennego

Lp.	R			L			C			Na- pię- cie
		U	I	U/I	U	I	U/I	U	I		U/I
		V	A	Ω	V	A	Ω	V	A		Ω
1 2 3 4 5 6 7	10 20 30 40 50 60 70	0,24 0,46 0,7 0,92 1,15 1,38 1,61	41,67 43,48 42,86 43,48 43,48 43,48 43,48	8,67 17,33 26 34,67 43,33 52 60,67	0,08 0,16 0,24 0,32 0,4 0,48 0,56	108,33 108,33 108,33 108,33 108,33 108,33 108,33	10 20 30 40 50 60 70	0 0 0 0 0 0 0	- - - - - - -	S T A Ł E
1 2 3 4 5 6 7	20 30 40 50 60 70 80	0,5 0,72 0,96 1,2 1,44 1,66 1,9	40 41,67 41,67 41,67 41,67 42,17 42,11	10 15 20 25 30 35 40	0,09 0,14 0,18 0,23 0,27 0,32 0,36	111,11 107,14 111,11 108,70 111,11 109,38 111,11	20 30 40 50 60 70 80	0,11 0,17 0,22 0,27 0,32 0,38 0,44	181,82 176,47 181,82 185,19 187,50 184,21 181,82	Z M I E N N E

Wzory użyte w obliczeniach:

R=U/I

Np. U=10V

J=0,2A

R=10V/0,2A=50Ω

Spis przyrządów :

1. woltomierz elektromagnetyczny kl. 0. 5; nr EP43.3/326,

2. woltomierz magnetoelektryczny kl. 0. 5; nr EP43.3/1599,

3. amperomierz elektromagnetyczny kl. 0. 5; nr EP43.3/775,

4. amperomierz magnetoelektryczny kl. 0. 5; nr EP43.3/79,

5. rezystor R=46 Ω I_m=1. 25A ? EP43.3/176,

6. rezystor R=3,9 Ω,

7. cewka L=0. 628H R=121. 5 Ω,

8. kondensator C=10F U=380V.

Układ do pomiaru charakterystyki prądowo - napięciowej źródła napięcia stałego.

Oznaczenia rysunku :

E - siła elektromotoryczna badanego źródła napięcia,

R_w - rezystancja wewnętrzna badanego źródła napięcia,

R₀ - rezystancja obciążenia,

A - amperomierz stałych przebiegów,

V - woltomierz stałych przebiegów,

Wyniki pomiarów układu :

Lp.	U	I	R0	RW	P1	P	η
	V	A	Ω	Ω	W	W	-
1 2 3 4 5 6 7	0,32 0,84 1,2 1,4 1,56 1,68 1,72	0,430 0,112 0,082 0,068 0,054 0,048 0,044	0,74 7,50 14,63 20,59 28,89 35,00 39,09	3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9	0,86 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08	0,138 0,094 0,098 0,095 0,084 0,081 0,076	0,16 0,66 0,79 0,84 0,88 0,90 0,91

Wzory użyte w obliczeniach:

R₀=U/I Np. I=0,1A U=2,1V R₀=2,1V/0,1A=21Ω

P₁=U*I I=0,1A U=2,1V P₁=0,1A*2,1V=0,21W

P=E*I=J²(R_w+R_o) I=0,1A R_w=3,9Ω R_o=21Ω

P=0,01A² (21+3,9) Ω P=0,25A²*V/A=0,25Ω

Wnioski:

1. Elementy pasywne R,L,C

• Rezystor dla prądu stałego jak i zmiennego ma tę samą rezystancję : różnice w pomiarach rezystancji między prądem stałym i zmiennym wynikają z różnych oporów wewnętrznych przyrządów elektromagnetycznych i magnetoelektrycznych.

• Cewka dla prądu stałego przedstawia charakterystykę liniową i reprezentuje tylko rezystancję drutu z jakiego jest wykonana, inaczej cewka zachowuje się przy prądzie zmiennym, powstaje strumień magnetyczny w cewce, w wyniku zmian którego indukuje się siła elektromotoryczna powodująca wzrost oporu wewnętrznego cewki, charakterystyka U/I dla cewki jest liniowa

• Kondensator w obwodach prądu stałego ładuje się szybko co oznacza, że posiada on rezystancję, która dąży do nieskończoności, a z tego wynika, że stanowi on przerwę w obwodzie. Przy prądzie zmiennym kondensator ładuje się i rozładowuje tak więc płynie przez niego prąd, zachowuje się podobnie do cewki czyli posiada on pewien opór, charakterystyki prądowo-napięciowe są liniowe.

2. Badanie źródła napięcia:

• Z charakterystyki wynika, że największa moc na odbiorniku R_o wydziela się gdy jego rezystancja równa jest rezystancji wewnętrznej źródła napięcia R_w, jest to tak zwane dopasowanie energetyczne źródła napięcia

• Sprawność maksymalna η=0,91 gdy R_o >> R_w ,wtedy w obwodzie płynie najmniejszy prąd i jest to tak zwane dopasowanie napięciowe źródła napięcia.

• Charakterystyka napięcia rośnie wraz ze wzrostem rezystancji odbiornika, natężenie maleje wraz ze wzrostem rezystancji odbiornika

• Moc rzeczywistego źródła napięcia jest mniejsza od mocy idealnego źródła napięcia ponieważ rzeczywiste źródło napięcia posiada opór wewnętrzny, który powoduje spadek napięcia.

1

6

---