Ć w i c z e n i e 1 1

Ćwiczenie
1
PODSTAWOWE PRAWA OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH
1.1. Cel ćwiczenia
Praktyczna ilustracja wybranych, podstawowych praw obwodów liniowych - podana na
przykładzie obwodu rezystancyjnego z wymuszeniami stałymi. Eksperymentalna weryfikacja twierdzenia
Thevenina, zasady superpozycji i metody prądów oczkowych.
1.2. Program ćwiczenia
1.2.1. Zestawić układ pomiarowy i zgłosić do sprawdzenia. Nastawić na zasilaczu i zapisać do protokółu
wartość E1 podaną przez prowadzącego (napięcie zmierzyć woltomierzem cyfrowym).
E1 = ......... V
a2
I3
1
A1
P2
R3
E1
b2
V
R2
a1
P1
R4
b1
R1
A3
E2
A2
W1
1’
R1 = 9,2 Ω R2 - rezystor suwakowy 7,7 Ω
E1 = 11; 11,5; ... 13,5; 14 V
R3 = 6,5 Ω
W2
R4 - rezystor dekadowy 10 Ω
Sprawdzenie twierdzenia Thevenina
1.2.2. Za pomocą rezystora suwakowego R2 ustawić napięcie na rozwartych zaciskach 1-1’ (P1 - a1,
P2 - a2, W1 - zamknięty, W2 - otwarty) bliskie wartości podanej przez prowadzącego
(4; 4,5 lub 5 V). Zapisać wartość pomierzonego napięcia jako napięcie źródłowe E2 i nastawić je
(posługując się woltomierzem cyfrowym) na drugim zasilaczu.
E2 = ......... V
Uwaga: W pozostałych pomiarach nie zmieniać położenia rezystora suwakowego R2.
1.2.3. Pomierzyć prąd zwarcia płynący przez zaciski 1-1’ (R4 = 0, W1 - otwarty, W2 - zamknięty)
Izw = ............. mA
1.2.4. Zdjąć charakterystykę prądu I3 w funkcji obciążenia R4:
a) dla działającego źródła podstawowego E1 (P1 - a1, P2 - a2, W1 - otwarty, W2 - zamknięty)
b) dla działającego źródła zastępczego E2 (P1 - b1, P2 - b2, W1 - otwarty, W2 - zamknięty).
R4
I3 (źródło
podstawowe)
I3 (źródło
zastępcze)
I3
(obliczone)
mA
mA
mA
Ω
0
1
2
3
.
.
10
Sprawdzenie metod: superpozycji i prądów oczkowych
1.2.5. Pomierzyć wartości prądów w gałęziach obwodu dla następujących przypadków:
a) załączone E1 i E2 (P1 - a1, P2 - b2, W1 - otwarty, W2 - zamknięty),
b) załączone E1 (P1 - a1, P2 - a2, W1 - otwarty, W2 - zamknięty),
c) załączone E2 (P1 - b1, P2 - b2, W1 - otwarty, W2 - zamknięty).
Załączone:
E1 i E2
E1
E2
R4
I1
I2
I3
I1 ’
I2 ’
I3 ’
I1’’
I2’’
I3’’
Ω
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
0
5
10
1.3. Zgłosić prowadzącemu zakończenie pomiarów. Po akceptacji prowadzącego poprawności
otrzymanych wyników rozłączyć układ pomiarowy.
1.4. Opracowanie wyników
a) dwiema metodami obliczyć podział rezystora suwakowego R2 ustalony w pkt. 1.2.2;
b) dwiema metodami wyznaczyć rezystancję wzierną (rezystancję Thevenina) RT widzianą
z zacisków 1- 1’:
- na podstawie pomiarów w p-tach 1.2.2 oraz 1.2.3,;
- na podstawie znajomości rezystancji R1, R3 oraz podziału rezystora suwakowego R2;
c) obliczyć wartości I3 = f(R4) (tabela w pkt. 1.2.4) na podstawie twierdzenia Thevenina;
d) narysować na wspólnym wykresie zależności I3 = f(R4) dla trzech przypadków,
e) dla zadanej przez prowadzącego wartości rezystancji R4= ......... Ω obliczyć rozpływ prądów
w obwodzie z pkt. 1.2.5a metodą prądów oczkowych oraz metodą superpozycji.
1.5. Dyskusja otrzymanych wyników i uwagi na temat przeprowadzonego ćwiczenia.