LABORATORIUM PODSTAW EELEKTRONIKI Lab: Twierdzenie
Transkrypt
LABORATORIUM PODSTAW EELEKTRONIKI Lab: Twierdzenie
KATEDRA INŻYNIERII KOMPUTEROWEJ LABORATORIUM PODSTAW EELEKTRONIKI kierunek: Informatyka Lab: Twierdzenie Thevenina Twierdzenie Thevenina można sformułować w Elektrotechniki", R.Kurdziel, wyd II, WNT Warszawa 1972: następujący cytując: "Podstawy Prąd płynący przez odbiornik rezystancyjny R, przyłączony do dwóch zacisków AB dowolnego liniowego układu zasilającego prądu stałego jest równy ilorazowi napięcia U 0 mierzonego na zaciskach AB w stanie jałowym przez rezystancję R powiększoną o rezystancję zastępczą R w układu zasilającego mierzoną na zaciskach AB Twierdzenie to spotykane jest również pod nazwą twierdzenia o zastępczym źródle napięcia i bywa sformułowane następująco: Obwód elektryczny liniowy o dowolnym ukształtowaniu, traktowany jako złożony dwójnik liniowy aktywny o zaciskach AB, można zastąpić jednym źródłem o napięciu źródłowym E, równym napięciu stanu jałowego U0 na zaciskach AB i o rezystancji wewnętrznej R w, równej rezystancji zastępczej mierzonej na zaciskach AB obwodu. Przykład analityczny: Stosując twierdzenie Thevenina obliczyć prąd IR1 w gałęzi z rezystorem R1. Krok 1: Eliminujemy rezystor od strony wybranych zacisków AB Opracowanie © M.Melosik [v.1.1_beta_2011] 1 KATEDRA INŻYNIERII KOMPUTEROWEJ LABORATORIUM PODSTAW EELEKTRONIKI kierunek: Informatyka Lab: Twierdzenie Thevenina Krok 2: Obliczamy napięcie (Uth) panujące na zaciskach AB Uth=IR2 U th =( V1 )R R3+R 2 2 Krok 3: Źródła napięciowe zastępujemy zwarciem, źródła prądowe rozwarciem. Krok 4: Obliczamy rezystancję zastępczą (RTh) widzianą od strony zacisków AB. Rth = R2⋅R 3 R 2 + R3 Krok 5: Dla nowo utworzonego obwodu na podstawie twierdzenia Thevenina dokonujemy stosownych obliczeń. I= U th Rth +R1 Algorytm stosowania twierdzenia Thevenina tzw. "metodą laboratoryjną": (UWAGA!!! Pamiętaj aby właściwie skonfigurować multimetr oraz dokonywać pomiarów zgodnie z BHP pracy z multimetrem RIGOL) Krok 1: W badanym obwodzie eliminujemy rezystor od strony wybranej pary zacisków AB Krok 2: Stosując multimetr dokonujemy pomiaru napięcia od strony zacisków AB. Krok 3: Zwieramy źródła napięciowe, rozwieramy źródła prądowe. Krok 4: Stosując multimetr dokonujemy pomiaru rezystancji zastępczej widzianej od strony zacisków AB. Krok 5: Dokonujemy zgodnie z twierdzeniem Thevenina stosownych obliczeń w oparciu o wyniki pomiarowe. Opracowanie © M.Melosik [v.1.1_beta_2011] 2 KATEDRA INŻYNIERII KOMPUTEROWEJ LABORATORIUM PODSTAW EELEKTRONIKI kierunek: Informatyka Lab: Twierdzenie Thevenina ZADANIE A Zastosowanie twierdzenia Thevenina Stosując twierdzenie Thevenina obliczyć wskazane prądy w wybranych obwodach. • • • Prowadzący zajęcia dokonuje wyboru rozpatrywanego obwodu/obwodów. Zbudować przy pomocy stykowej płytki prototypowej obwód elektryczny wybrany przez prowadzącego zajęcia. O wyborze: wartości elementów, prądu/prądów do obliczenia decyduje prowadzący zajęcia. ZADANE OBWODY: Obwód 1 Obliczyć: a) IR4 • • • • • b) IR5 c) IR1 R1=100, R2=1.5k, R3= 100, R4=360, R5=510 R1=510, R2=360, R3=360, R4=100, R5=220 R1=220, R2=100, R3=100, R4=360, R5=100 R1=220, R2=510, R3=100, R4=100, R5=510 R1=100, R2=100, R3=100, R4=220, R5=360 Obwód 2 Obliczyć: a) IR1 c) IR2 • • • • • R1=100, R2=510, R3=220, R4=100, R1=100, R2=360, R3=220, R4=100, R1=100, R2=100, R3=360, R4=220, R1=360, R2=220, R3=510, R4=100, R1=100, R2=220, R3=360, R4=100 Opracowanie © M.Melosik [v.1.1_beta_2011] 3