��Pomiary w obwodach prdu staBego strona 1/5
w i c z e n i e 1. POMIARY W OBWODACH PRDU STAAEGO
l. Wiadomo[ci wstpne
1.1. Prawo Ohma
Georg Simon Ohm ustaliB do[wiadczalnie zale|no[ midzy napiciem a nat|eniem prdu w obwodzie, znan
powszechnie jako prawo Ohma:
U
I =�
(1.1)
R
Wielko[ R charakteryzujca wBa[ciwo[ci danego przewodnika nazywana jest oporno[ci lub rezystancj.
Zale|no[ (l.l) jest sBuszna r�wnie| w przypadku prdu przemiennego. Je|eli oznaczymy odpowiednio
warto[ci chwilowe napicia i prdu maBymi literami u, i, to otrzymamy:
(1.2)
u =� Ri
1.2. Pierwsze prawo Kirchhoffa
Je|eli prdom dopBywajcym do danego wzBa przypisze si jeden znak, np. "+", a prdom odpBywajcym
znak przeciwny "-", to pierwsze prawo Kirchhoffa mo|na zapisa nastpujco:
(1.3)
=� 0
��Ik
k
Dla wzBa przedstawionego na rys. l.l otrzymamy zale|no[:
-I +I +I =0 (1.4)
1 2-I
3 4
Dla prdu staBego nat|enie prd�w nale|y sumowa algebraicznie, natomiast dla prdu przemiennego -
geometrycznie, tzn. z uwzgldnieniem przesuni fazowych. PosBugujc si liczbami zespolonymi mo|na
zapisa:
=� 0
��Ik
(1.5)
k
Rys. 1. 1 WzeB sieci elektrycznej.
Rys. 1. 2 Szkic wyja[niajcy wyprowadzenie II prawa
Kirchhoffa.
1.3. Drugie prawo Kirchhoffa
Zwane jest tak|e r�wnaniem napiciowym Kirchhoffa i mo|na je zapisa w nastpujcej postaci:
(1.6)
��(�E, IR)� =� 0
PrzykBadowo dla oczka przedstawionego na rys. 1.2 r�wnanie II prawa Kirchhoffa ma posta:
Pomiary w obwodach prdu staBego strona 2/5
RlI1 + R2I2 - R3I3 - R4I4 - E1 - E2 + E3 = 0.
Przy prdzie przemiennym siBy elektromotoryczne i spadki napi nale|y sumowa geometrycznie,
analogicznie jak w (1.5):
(1.7)
��(�E, I Z)� =� 0
1.4. StrzaBkowanie obwod�w elektrycznych
W polskim pi[miennictwie elektrotechnicznym stosuje si najcz[ciej metod strzaBkowania podan przez S.
Fryzego. Zgodnie z jego propozycj, zwrot strzaBki napicia na rezystancji przyjmuje si przeciwnie do zwrotu
strzaBki pByncego przezeD prdu (rys. 1.3). W przypadku napi grot strzaBki wskazuje potencjaB wy|szy, tak
samo dla napi zr�dBowych oraz wszystkich innych napi elektrycznych.
Rys. 1. 3. StrzaBkowanie napicia U : a) w zamknitym obwodzie elektrycznym, b) od strony napicia, c) od strony
ab
odbiornika.
2. Program wiczenia
2.1. Pomiary prd�w i napi w rozgaBzionym obwodzie elektrycznym
PoBczy ukBad wedBug schematu podanego na rysunku 1.4, dobierajc odpowiednio zakresy pomiarowe
przyrzd�w. Dla podanych przez prowadzcego warto[ci rezystancji rezystor�w i napicia zasilajcego U
z
obliczy a nastpnie zmierzy warto[ci napi i prd�w w obwodzie. Wyniki pomiar�w i obliczeD umie[ci w
tabeli 1.1.
Rys. 1. 4. Schemat rozgaBzionego obwodu elektrycznego.
Pomiary w obwodach prdu staBego strona 3/5
Tabela 1.1
Wielko[ Jednostka Warto[
obliczona Zmierzona
I A
1
I A
2
I A
3
U V
1
U V
2
U V
3
U V
4
U V
z
Por�wna warto[ci zmierzone z obliczonymi, uzasadni ewentualne r�|nice. Przeprowadzi dyskusj
dokBadno[ci pomiar�w. Sprawdzi, czy wyniki pomiar�w speBniaj I i II prawo Kirchhoffa (dla wzBa "w" i
oczek obwodu).
2.2. Pomiary rezystancji metod techniczn
Zmierzy warto[ rezystancji nieznanego rezystora RX metod techniczn.
Rys. 1. 5 Pomiar rezystancji metoda techniczn: a) ukBad z poprawnie mierzonym napiciem, b) ukBad z poprawnie
mierzonym prdem.
PoBczy ukBad z poprawnie mierzonym napiciem wedBug schematu podanego na rysunku l.5a i wykona
pomiary rezystancji. Wykona 3 pomiary zmieniajc warto[ nat|enia prdu rezystorem regulacyjnym R.
r
PoBczy ukBad z poprawnie mierzonym prdem wedBug schematu podanego na rysunku l.5b i wykona takie
same pomiary.
Obliczy dokBadne warto[ci rezystancji rezystora RX wedBug wzor�w (1.8) i (1.9) oraz warto[ci przybli|one
RX wedBug wzoru (1.10):
- dla ukBadu z poprawnie mierzonym napiciem:
U
'
Rx =�
(1.8)
U
I -�
RV
gdzie: Rv - rezystancja woltomierza;
- dla ukBadu z poprawnie mierzonym prdem:
U
'
Rx =� -� RA
I
(1.9)
gdzie: RA - rezystancja amperomierza.
Pomiary w obwodach prdu staBego strona 4/5
Warto[ przybli|on w obydwu przypadkach obliczamy ze wskazaD miernik�w wedBug wzoru:
(1.10)
U
Rx =�
I
Wyniki pomiar�w i obliczeD umie[ci w tabeli 1.2.
Tabela 1.2
UkBad z poprawnie mierzonym napiciem UkBad z poprawnie mierzonym prdem
Lp. U I R' R Lp. U I R' R
x x x x
V A V A
W� W� W� W�
Opornik R 1. 1.
x
2. 2.
3. 3.
Por�wna warto[ci rezystancji otrzymane z pomiar�w w obydwu ukBadach.
Obliczy uchyby wynikBe z korzystania ze wzor�w przybli|onych, stosujc odpowiednio do ukBad�w
wz�r:
- dla ukBadu z poprawnie mierzonym napiciem:
Rx
d� =� -�
(1.11)
Rv
- dla ukBadu z poprawnie mierzonym prdem:
RA
d� =�
(1.12)
Rx -� RA
ZAGADNIENIA DO SAMODZIELNEGO OPRACOWANIA
1. Przyrzdy magnetoelektryczne - zasada dziaBania, rozszerzanie zakres�w pomiarowych, oznaczenia na
skalach przyrzd�w, uchyby i klasy dokBadno[ci przyrzd�w.
2. Pomiary rezystancji metod techniczn - ukBad z poprawnie mierzonym prdem, ukBad z poprawnie
mierzonym napiciem.
Pomiary w obwodach prdu staBego strona 5/5
Protok�B z pomiar�w Data: . . . . . . . . . . , podpis prowadzcego: . . . . . . . . . . . . . .
Temat: Pomiary w obwodach prdu staBego
Wykonujcy sprawozdanie: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabela 1.1. Pomiary w rozgaBzionym obwodzie elektrycznym
Wielko[ Jednostka Warto[
obliczona Zmierzona
I A
1
I A
2
I A
3
U V
1
U V
2
U V
3
U V
4
U V
z
R = . . . . . . . . , R = . . . . . . . . , R = . . . . . . . . , R = . . . . . . . . ,
1 2 3 4
Tabela 1.2. Pomiary rezystancji metod techniczn
UkBad z poprawnie mierzonym napiciem UkBad z poprawnie mierzonym prdem
Lp. U I R' R Lp. U I R' R
x x x x
V A V A
W� W� W� W�
Opornik R 1. 1.
x
2. 2.
3. 3.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
lab IEIP zaoczni prad stalyPrąd Stały Wzory, Twierdzenia, Metody ObliczeniowePrąd StałyPrad stalyPrąd stały dlaczego świeci żarówkaprad staly odpowiedzi egzaminPrąd stałyPrąd elektryczny stałyA18 Prad elektryczny staly (01 08)A18 Prad elektryczny staly (01 05)Sposob na wlasny pradogrodzenie pradPrąd elektrycznyWyklad 13 Elektryczność i magnetyzm Prąd elektrycznywięcej podobnych podstron