AGH
|
Imię i nazwisko: Wojciech Wołoch Przemysław Pudlik Maciej Skrzypek Aneta Stanisz Ewelina Skrzyńska Joanna Szewczyk |
Rok szkolny 2008/2009 |
Wydział: IMiC |
|
Kierunek Technologia Chemiczna |
Temat ćwiczenia: Obwód prądu stałego |
Rok II |
Semestr IV
|
|
Data wykonania ćwiczenia:
|
Data zaliczenia sprawozdania:
|
Nr ćwiczenia: 1 |
Wstęp Teoretyczny:
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było potwierdzenia praw zachodzących w obwodzie prądu stałego.
Rys. 1 Układ pomiarowy.
Tab.1 Tabela pomiarów
|
|
I1 |
I2 |
I3 |
Ii |
U1 |
U2 |
U3 |
U1+U3-E1 |
U2+U3-E2 |
|
|
[mA] |
[mA] |
[mA] |
[mA] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
[V] |
1. |
E1=12[V] |
23,4 |
31,4 |
-55,1 |
-0,3 |
3,5 |
6,28 |
8,34 |
-0,16 |
-0,38 |
|
E2=15[V] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tab.2 Zasada super pozycji
2. |
E1=12 [V] |
50,9 |
-22 |
-29 |
-0,1 |
7,58 |
-4,37 |
4,36 |
-0,06 |
-0,01 |
|
E2= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
E1= 0 |
-24,5 |
-51,8 |
-27,3 |
0 |
-3,54 |
10,67 |
3,97 |
0,43 |
-0,36 |
|
E2=15 [V] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
(2)+(3) |
26,4 |
29,8 |
-56,3 |
-0,1 |
4,04 |
6,3 |
8,33 |
0,37 |
-0,37 |
5. |
(1) -(4) |
-3 |
1,6 |
1,2 |
-0,2 |
-0,54 |
-0,02 |
0,01 |
-0,53 |
-0,01 |
3. Opracowanie wyników.
Na podstawie odczytanych wyników obliczyliśmy wartości będące potwierdzeniem prądowego i napięciowego prawa Kirchoffa
Naszym zadaniem było również obliczyć teoretyczne wartości pradów metodą super pozycji.
Dane:
R1[] |
R2[] |
R3[] |
E1[V] |
E2[V] |
148,2 |
198,4 |
60 |
12 |
15 |
Obliczenia dokonane metodą super pozycji zostały zamieszczone w tabeli 3.
Tab 3.
L.p |
I1 [mA] |
I2 [mA] |
I3 [mA] |
1 |
64,9 |
47,8 |
91,6 |
2 |
14,3 |
47,4 |
61,7 |
3 |
17,9 |
62,2 |
44,3 |
4 |
32,2 |
109,6 |
106 |
5 |
32,7 |
-61,8 |
-14,4 |
4. Twierdzenie o wzajemności
Następnym celem ćwiczenia było na podstawie poniższych układów potwierdzić twierdzenie o wzajemności.
W jednoźródłowym obwodzie działające w gałęzi A źródło napięcia EA wywołuje w gałęzi B prąd o natężeniu IB, po przeniesieniu źródła EA do gałęzi B natężenie prądu w gałęzi A (IA) równe jest prądowi IB (gdy źródło działa w gałęzi A) IA=IB
Rys. 4
Ib= -217 mA
Rys. 5
Ia=-217 mA
Doświadczenie potwierdziło twierdzenie o wzajemności IA = IB
5. Charakterystyka źródła energi.
Na podstawie poniższego schematu mierzymy jego charakterystyki, mierząc prąd płynący w obwodzie podczas zmiany rezystancji R. Wyniki pomiarów zostały umieszczone w tabeli 5.
Tab. 5
L.p |
R |
I[mA] |
U[V] |
P[mW] |
1 |
∞ |
0 |
12,58 |
0 |
2 |
5000 |
2,41 |
12,08 |
29,11 |
3 |
2500 |
4,64 |
11,63 |
53,96 |
4 |
1500 |
7,36 |
11,08 |
81,55 |
5 |
1000 |
10,4 |
10,47 |
108,89 |
6 |
750 |
13,11 |
9,92 |
159,12 |
7 |
500 |
17,7 |
8,99 |
172,64 |
8 |
400 |
20,7 |
8,34 |
179,9 |
9 |
350 |
22,6 |
7,96 |
186,25 |
10 |
300 |
24,8 |
7,51 |
188,96 |
11 |
275 |
26,1 |
7,24 |
192,65 |
12 |
250 |
27,6 |
6,98 |
192,32 |
13 |
240 |
28,2 |
6,82 |
192,67 |
14 |
230 |
28,8 |
6,69 |
193,23 |
15 |
220 |
29,5 |
6,55 |
193,28 |
16 |
210 |
30,2 |
6,4 |
193,75 |
17 |
200 |
31 |
6,25 |
193,66 |
18 |
190 |
31,8 |
6,09 |
193,66 |
19 |
180 |
32,6 |
5,92 |
192,99 |
20 |
170 |
33,5 |
5,74 |
192,29 |
21 |
160 |
34,4 |
5,56 |
191,26 |
22 |
150 |
35,3 |
5,36 |
190,28 |
23 |
140 |
36,4 |
5,15 |
187,46 |
24 |
130 |
37,5 |
4,93 |
184,88 |
25 |
120 |
38,6 |
4,69 |
181,03 |
26 |
110 |
39,8 |
4,44 |
176,71 |
27 |
100 |
41,1 |
4,18 |
171,8 |
28 |
90 |
42,5 |
3,89 |
165,33 |
29 |
80 |
44 |
3,59 |
157,96 |
30 |
70 |
45,6 |
3,26 |
148,66 |
31 |
60 |
47,7 |
2,91 |
138,81 |
32 |
50 |
49,2 |
2,53 |
124,48 |
33 |
40 |
51,2 |
2,12 |
108,54 |
34 |
30 |
53,4 |
1,68 |
89,712 |
35 |
20 |
55,8 |
1,2 |
66,96 |
36 |
10 |
58,4 |
0,67 |
39,128 |
37 |
0 |
61,2 |
0,09 |
5,508 |
Wykresy:
Rys. 6 Zależność Mocy od Oporu
Rys. 7 Zależność Napięcia od Oporu
Rys. 8 Zależność Napięcia od Natężenia
Rys. 9 Zależność Natężenia od Oporu
Wnioski:
Charakterystyka źródła
Zgodnie z Rys. 6 który przedstawia zależność Mocy od Rezystancji największa uzyskana przez nas moc wynosi 193,75 [mW] przy rezystancji rzędu 210 [Ohm]. Na wykresie widać że w zakresie od 0 do 100 [Ohm] następuje gwałtowny wzrost mocy, później następuje jej stabilizacja i spadek
Rys. 7 przedstawia zależność napięcia od oporu. Widać że w zakresie od 0 do 300 [Ohm] następuje gwałtowny wzrost napięcia który później ulega stabilizacji.
Rys 8. przedstawia wykres zależności napięcia od natężenia. Jak widzimy w całym zakresie następuje liniowy spadek napięcia wraz ze wzrostem natężenia
Rys 9. przedstawia zależność natężenia prądu od rezystancji. W zakresie od 0 do 1000 [Ohm] prąd gwałtownie spada, później następuje jego stabilizacja.
7
A
R
dwójnik