Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii |
Laboratorium Teorii Obwodów |
|||
Rok akad.: 2011/12 |
Nr grupy lab. : |
Skład grupy: |
||
Studia : STN I stopnia/ ETK |
1 |
1. Kliszcz Jakub 2. Urbaniak Piotr 3. Teodorczyk Krzysztof 4. Baran
|
||
Rok/semestr: III/5 |
|
|
||
Ćwiczenie nr : 1 |
Data wykonania ćwiczenia |
Data oddania sprawozdania |
Ocena |
|
Badanie czwórników |
26.11.2011 |
10.12.2011 |
|
|
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie eksperymentalne parametrów macierzy łańcuchowej czwórników za pomocą metody 3 woltomierzy. Porównanie wyznaczonych eksperymentalnie parametrów łańcuchowej macierzy zastępczej układu złożonego z kilku czwórników z obliczeniami, do których wykorzystano parametry macierzowe elementarnych czwórników tworzących badanych układ (czwórniki elementarne połączone ze sobą łańcuchowo).
2. Spis przyrządów:
2.1 Autotransformator typ HSN 0103- J-7-IVa3041,
2.2 Opornik dekadowy AK 250Ω J-7-IVa-3065,
2.3 Opornik dekadowy …kΩ
2.4 Czwórniki:
πC:
2.4.1 J-7-IVa-2223,
2.4.2 J-7-IVa-2224,
2.4.3 J-7-IVa-2225,
2.4.4 J-7-IVa-2226,
2.4.5 J-7-IVa-2227.
πR:
2.4.6 J-7-IVa-2222,
2.5 multimetr V562 J-7-IVa-2849- pomiar napięcia U (patrz schemat pomiarowy),
2.6 multimetr V562 J-7-IVa-2846- pomiar napięcia U0,
2.7 multimetr V562 J-7-IVa-2845- pomiar napięcia U1,, U2, U12
3. Schematy układów połączeń:
3.1 Schemat układu pomiarowego
3.2 Czwórnik typu πC, oraz πR:
3.3 Czwórniki w połączeniu łańcuchowym πC-πR-πC:
3.4 Czwórniki w połączeniu łańcuchowym złożonym z 5 elementów πC
4. Tabele pomiarowe
4.1 Pomiary czwórnika w stanie jałowym i zwartym
TYP |
LP |
R0 |
U |
U1 |
U2 |
U12 |
U0 |
|Z| |
φ |
cosφ |
cosα |
Uwagi |
|
|
Ω |
V |
V |
V |
V |
V |
Ω |
° |
|
|
|
πR |
1 |
100 |
30 |
20 |
19,1 |
0,07 |
9,7 |
206,19 |
≈0 |
1 |
≈1 |
jałowy |
|
2 |
100 |
30 |
4,7 |
0 |
4,7 |
24,9 |
18,88 |
≈0 |
1 |
|
zwarcie |
πC |
1 |
1000 |
30 |
22,2 |
20,6 |
1,3 |
20,1 |
1104,48 |
≈-90 |
0 |
≈1 |
jałowy |
|
2 |
1000 |
30 |
4,4 |
0 |
4,4 |
29,7 |
148,15 |
≈-90 |
0 |
|
zwarcie |
πCRC |
1 |
1000 |
30 |
6,5 |
3,9 |
3,7 |
25,6 |
253,91 |
-52,54 |
0,61 |
0,86 |
jałowy |
|
2 |
1000 |
30 |
6,4 |
0 |
6,4 |
27,35 |
234,00 |
-71,51 |
0,32 |
|
zwarcie |
4.2 Obliczenia parametrów łańcuchowych czwórników
LP |
Zapis |
A |
B |
C |
D |
|
||||
|
|
|
Ω |
S |
|
|
||||
|
|
Re |
Im |
Re |
Im |
Re |
Im |
Re |
Im |
|
|
|
|A| |
φA |
|B| |
φB |
|C| |
φC |
|D| |
φD |
|
1 |
Algebraiczna |
1,05 |
0 |
19,8 |
0 |
0,0051 |
0 |
1,05 |
0 |
|
|
Wykładnicza |
1,05 |
0 |
19,8 |
0 |
0,0051 |
0 |
1,05 |
0 |
|
2 |
Algebraiczna |
1,07 |
0 |
0 |
-159,21 |
0 |
0,0011 |
1,07 |
0 |
|
|
Wykładnicza |
1,07 |
0 |
159,21 |
-90 |
0,0011 |
90 |
1,07 |
0 |
|
3 |
Algebraiczna |
0,654 |
-0,392 |
-39,05 |
-175,9 |
0,00281 |
0,00111 |
0,654 |
-0,392 |
|
|
Wykładnicza |
0,77 |
-31,01 |
180,18 |
-102,5 |
0,00303 |
21,53 |
0,77 |
-31,01 |
|
4 |
Algebraiczna |
0,736 |
-0,34 |
-33,26 |
-179,6 |
0,00253 |
0,0013 |
0,736 |
-0,34 |
|
|
Wykładnicza |
0,81 |
-30,11 |
192,05 |
-101,3 |
0,0027 |
23,4 |
0,81 |
-30,11 |
|
4.3 Pomiary czwórnika łańcuchowego πC w stanie jałowym i zwartym
LP |
Jałowy |
Zwarty |
||
|
Zmierzona |
Obliczone |
Zmierzona |
Obliczone |
|
Uk |
Uk |
Uk |
Uk |
|
V |
V |
V |
V |
1 |
30 |
30,00 |
30 |
30,00 |
2 |
20,9 |
21,27 |
19,9 |
20,15 |
3 |
14,9 |
15,49 |
12,7 |
13,08 |
4 |
11,2 |
11,84 |
7,5 |
7,83 |
5 |
9,2 |
9,84 |
3,3 |
3,66 |
6 |
8,6 |
9,21 |
0 |
0,00 |
5. Obliczenia:
5.1.1 Impedancja wejściowa czwórnika
5.1.2 Obliczenie argumentu φ impedancji wejściowej.
5.2 Obliczenie cosα tylko dla stanu jałowego
5.3 Obliczenie elementów macierzy łańcuchowej (A B C D).
Założenia:
5.4 Obliczenia parametrów łańcuchowych macierzy πCRC z iloczynu macierzy elementarnych (πC - Ac Bc Cc Dc, πR - AR BR CR DR)
5.5 Obliczenie współczynnika przenoszenia elementarnego czwórnika πC
5.6 Obliczanie rozkładu napięcia w łańcuchu n czwórników typu πc dla stanu jałowego na 4 czwórniku
5.7 Obliczanie rozkładu napięcia w łańcuchu n czwórników typu πc dla stanu zwarcia na 4 czwórniku
6. Wnioski
