Ćwiczenie 1. BADANIE OBWODÓW LINIOWYCH PRĄDU STAŁEGO

Transkrypt

1 Laboratorium elektrotechniki Ćiczenie. BDN OBWODÓW LNOWYCH ĄD STŁGO odstaoymi elementami chodzącymi skład badanych układó są rezystancje (elementy pasyne) oraz rzeczyiste ódła napięcioe i prądoe, złożone z idealnych ódeł (elementy aktyne) i rezystancji enętrznych. Wiemy (nioskując z definicji), że idealnych ódeł napięcioych nie olno zierać, a idealnych ódeł prądoych rozierać. Gdyby jednak ćiczeniu były użyane takie dokładnie idealne ódła, to każde celoe bądź przypadkoe niezastosoanie się do. zasad poodoałoby aarie tych elementó. W trosce o bezpieczeństo elementó ódłoych i spraną realizację programu badań, zesta ćiczenioy yposażono ódła o specjalnych charakterystykach. Źródła te będziemy nazyać ćiczenioymi i oznaczać tak samo jak idealne, chociaż idealnymi są tylko określonym zakresie: - ćiczenioe ódła napięcioe mają ograniczenie prądoe g < ogr < z, co czyni je odpornymi na zarcie, lecz zaęża zakresy pracy do < < g, kiedy napięcie ma stałą artość =, - ćiczenioe ódła prądoe mają ograniczenie napięcioe g < ogr < roz, co czyni je odpornymi na rozarcie, lecz zaęża zakresy pracy do < < g, kiedy prąd ma stałą artość =. Trzeba dodać, że konstrukcja ódeł ćiczenioych nie pozala na użyanie ich jako odbiornikó aktynych, tzn. narzuca arunek zgodności realnie ystępujących zrotó napięcia i prądu. W trakcie ykonyania ćiczenia dokonuje się operacji yłączenia i załączenia napięcia ódłoego lub prądu ódłoego zamodeloanych ódłach rzeczyistych. Gdyby były użyane ódła idealne, to: - celu uzyskania zeroej artości napięcia ódłoego, należałoby odłączyć jeden z biegunó ódła idealnego, a następnie przyłączyć do zaciskó zenętrznych rezystancję enętrzną (zmiana pozycji zestyku przełącznika z na ); celu pononego zadania napięcia ódłoego, należałoby przyłączyć je utorzoną cześniej przerę między jednym końcem rezystancji enętrznej a zaciskiem zenętrznym (zmiana pozycji zestyku przełącznika z na ); - celu uzyskania zeroej artości prądu ódłoego, należałoby zerzeć bezpośrednio bieguny ódła idealnego, a następnie odłączyć jeden ze zartych biegunó od zacisku zenętrznego (zmiana pozycji zestykó zieracza Z z na, a następnie rozłącznika z na ); celu pononego zadania prądu ódłoego, na- leżałoby przyłączyć zarte bieguny ódła do odpoiednich zaciskó zenętrznych, a następnie zlikidoać enętrzne zarcie biegunó ódła idealnego (zmiana pozycji zestykó rozłącznika z na, a następnie zieracza Z z na ). Z g z g roz

2 Laboratorium elektrotechniki rzy stosoaniu ódeł ćiczenioych, operacje yłączenia i załączenia napięcia ódłoego lub prądu ódłoego zamodeloanych ódłach rzeczyistych są dużo prostsze niż przy stosoaniu ódeł idealnych: - celu uzyskania zeroej artości napięcia ódłoego, należy zerzeć bieguny ćiczenioego ódła napięcioego (zmiana pozycji zestyku yłączni- ka W z na ), które po tym może być uażane za W zarte ódło prądoe o ydajności rónej prądoi zarcia z ; celu pononego załączenia napięcia ódłoego, należy rozerzeć bieguny ćiczenioego ódła napięcioego (zmiana pozycji zestyku y- z W łącznika W z na ), które po tym może być iążane prądem zakresie od do g ; - celu uzyskania zeroej artości prądu ódłoego, należy odłączyć od zacisku zenętrznego je- den biegun ćiczenioego ódła prądoego (zmiana W pozycji zestyku yłącznika W z na ), które po tym może być uażane za rozarte ódło napięcioe o napięciu ódłoym roz ; celu pononego załączenia prądu ódłoego, należy dołączyć do zacisku zenętrznego olny biegun ćiczenioego ódła prą- W doego (zmiana pozycji zestyku yłącznika W z na ), które po tym może być iążane przy napięciu zakresie od do g. roz Wydajność ćiczenioego ódła prądoego można zmieniać przez przyłączanie różnych rezystancji do jego obodu steroania, co na płycie czołoej zestau zaznaczono sposób symboliczny. aga. Nie nikamy strukturę enętrzną ódła. rzedstaionych symbolicznie rezystancji przy ódle nie można traktoać jako rezystancji enętrznych ódła prądoego. W Wykonanie ćiczenia roadzący ćiczenie określa, które ze ódeł ćiczenioych chodzących skład zestau będą użyane (określa też ysteroanie ódła prądoego)... BDN ŹÓDŁ ĆWCZNOWYCH Tablica ynikó pomiaró (dla jednego obiektu) Wartości określone na podstaie pomiaró:, g ;, g. obiekt ódło napięcioe obiekt ódło prądoe W W

3 Laboratorium elektrotechniki.. BDN ŹÓDŁ ZCZYWSTYCH obiekt ódło napięcioe Dobrana artość rezystancji enętrznej: =..... rąd zarcia ódła rzeczyistego: max Moc enętrzna przy zarciu ódła rzeczyistego: Zmiany artości rezystancji iążenia : od do. Tablica ynikó pomiaró i obliczeń omiary Lp max W max =.... g =.... = g max..... W. W W W max max Wzory do obliczeń: obiekt ódło prądoe ; ; ; Dobrana artość rezystancji enętrznej: =..... Napięcie stanu jałoego ódła rzeczyistego: Moc enętrzna przy rozarciu ódła rzeczyistego: Zmiany artości rezystancji iążenia : od do. Tablica ynikó pomiaró i obliczeń omiary Lp W max ; =.... g =.... g = max max. max.... W. W W W max.max Wzory do obliczeń: ; ; ; ;

4 Laboratorium elektrotechniki.. BDN OBWOD OZGŁĘZONGO Do zestau rezystoró torzącego układ o określonej strukturze (artości rezystancji są znane), przyłączamy ybranych dóch gałęziach dobrane poprzednim punkcie ódła rzeczyiste i mierzymy amperomierzami artości prądó trzech innych gałęziach: a) przy łączonych obu ódłach; b, c) przy łączonym każdym ódle z osobna. Wyniki poinny potierdzać zasadę superpozycji. W razie stierdzenia, że tak nie jest, zmieniamy biegunoość jednego ze ódeł (ódło ćiczenioe nie może być odbiornikiem aktynym; to jest łaśnie taka sytuacja). Następnie odłączamy amperomierz x i na jego miejsce dołączamy oltomierz (mierzymy napięcie stanu jałoego), po czym odłączamy go, yłączamy ódła i przyłączamy się z mostkiem Wheatstone a (mierzymy rezystancję ejścioą obodu). Linioy układ pasyny (rezystoroy) lementy dołączane W W x, y, z Wartości rezystancji lement przyłączony do gałęzi nr Tablica ynikó pomiaró i obliczeń Zasada superpozycji Włączone ódła x y z Tierdzenie Thevenina a i omiary omiary b x c Obliczenie x x (bc) i x x Opracoanie spraozdania. Wykorzystując yniki pomiaró uzyskane p.., ykreślamy charakterystyki ódeł: = f () i = f (). Wykorzystując yniki pomiaró uzyskane p.., ykreślamy charakterystyki ódeł: = f () i = f () oraz zależności dla obu ódeł zględnych artości prądu, napięcia i mocy oraz spraności, od zględnych artości rezystancji iążenia.. Na drodze teoretycznej analizy obodu badanego p.., obliczamy artości prądó gałęzioych i porónujemy je z ynikami pomiaró.. Formułujemy łasne spostrzeżenia, uagi i nioski, dotyczące ykonanego ćiczenia.

5 Zakład Systemó nformatycznych i Mechatronicznych Transporcie miona i naziska ćiczących. ok Grupa Zespół LBOTOM LKTOTCHNK. Dzień Godz. Data ykonania ćiczenia Ćiczenie.. Badanie obodó linioych prądu stałego. odpis proadzącego.. Badanie ódeł ćiczenioych ódło napięcia (schemat ) Źródło napięcioe Wartości określone na podstaie pomiaró =... g =..... Badanie ódeł rzeczyistych rzeczyiste ódło napięcia (schemat ) Dobrana artość rezystancji enętrznej: =... =.... rąd zarcia ódła rzeczyistego: max.... Moc enętrzna przy zarciu ódła rzeczyistego: omiary max max g max...w. W W W ; ; ; ; max max

6 .. Badanie ódeł ćiczenioych ódło prądu (schemat ) Źródło prądoe Wartości określone na podstaie pomiaró =... g =..... Badanie ódeł rzeczyistych rzeczyiste ódło prądoe (schemat ) g Dobrana artość rezystancji enętrznej: =... =.... Napięcie stanu jałoego ódła rzeczyistego: Moc enętrzna przy rozarciu ódła rzeczyistego: max..... max...w. Lp. omiary max W W W max.max.max ; ; ; ;

7 .. Badanie obodu rozgałęzionego Wartości rezystancji lement przyłączony do gałęzi nr Zasada superpozycji Włączone ódła x y z Tierdzenie Thevenina a i omiary omiary b x c Obliczenie x (bc) i x x x Dane do yznaczenia składnika typu B niepeności pomiaró Oznaczenie przyrządu lub ielkości Zakresy ustaiane przy pomiarach odzaj przyrządu (a analogoy, c cyfroy) i jego niedokładność: (a) klasa; (c) błąd zględny odczytu liczba cyfr na ostatniej pozycji yśietlacza automatycznie (c), % odczytu cyfry (c), % odczytu cyfry... automatycznie (c), % odczytu cyfry x, y, z (a)... (a)