• Nie Znaleziono Wyników

thevenin

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "thevenin"

Copied!
4
0
0

Pełen tekst

(1)

Politechnika Częstochowska

Wydział Elektryczny

Zakład Elektrotechniki

Laboratorium Elektrotechniki

(2)
(3)

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne potwierdzenie słuszności twierdzeń: Thevenina i Nortona oraz ich wykorzystania do wyznaczania natężenia prądu w jednej z gałęzi rozgałęzionego obwodu elektrycznego.

2. Wiadomości podstawowe

Działanie aktywnego rozgałęzionego obwodu elektrycznego na jedną gałąź A-B można zastąpić działaniem dwójnika aktywnego, w którym zgodnie z twierdzeniem Thevenina występuje jedno idealne źródło napięcia E0 połączone szeregowo z idealnym rezystorem Rw, natomiast zgodnie z twierdzeniem Nortona - jedno idealne źródło prądu Jz połączone równolegle z idealnym rezystorem Rw (rys. 1). a) b) c) Rozgałęziony obwód aktywny R0 A B I R0 B I Rw E0 R0 B I Jz Rw A A U U U

Rys. 1. Zastępowanie działania rozgałęzionego dwójnika aktywnego (a) działaniem dwójnika aktywnego

wynikającego z twierdzenia Thevenina (b) oraz Nortona (c)

Występujące w tych zastępczych dwójnikach parametry wyznacza się następująco: - napięcie E0 jest to napięcie między zaciskami A-B w stanie jałowym,

- prąd Jz jest to prąd płynący przez gałąź A-B w stanie zwarcia,

- rezystancja Rw jest rezystancja zastępcza rozgałęzionego obwodu aktywnego widziana z zacisków A-B przy zwartych źródłach napięciowych i rozwartych źródłach prądowych. W związku z tym istnieje możliwość doświadczalnego wyznaczenia parametrów E0, Jz i Rw w następujący sposób:

- w miejsce gałęzi A-B podłączamy woltomierz - jego wskazanie jest równe E0, - w miejsce gałęzi A-B podłączamy amperomierz - jego wskazanie jest równe Jz, - rezystancję Rw obliczamy ze wzoru

z 0 w J E R

W przypadku, gdy nie dysponujemy amperomierzem o dostatecznie małej rezystancji wewnętrznej rysujemy charakterystykę I = f(U) (rys. 2), którą wyznaczamy zmieniając wartość R0 i na jej podstawie znajdujemy wszystkie trzy parametry (E0, Jz, Rw).

Równoważność twierdzenia Thevenina i Nortona wynika z twierdzenia o zamianie rzeczywistego źródła napięcia na rzeczywiste źródło prądu i odwrotnie.

I

U Jz

E0

I = f(U)

(4)

3. Przebieg ćwiczenia

3.1. Wyznaczanie charakterystyki napięciowo-prądowej dwójnika rozgałęzionego - Zestawić obwód wg rysunku 3,

R1 R2 R4 E

mA

V

R0 R3 Rys. 3. - Zanotować R1 = ..., R2 = ..., R4 = ...

- Ustawić R0 na wartość maksymalną lub zupełnie odłączyć R0, - Ustawić R3 na wartość około 200 ,

- Ustawić E na 12 V (ewentualnie 10 V),

- Wyregulować R3 na taką wartość, aby woltomierz wskazywał 6 V (ewentualnie 5 lub 4 V),

- Zanotować R3 = ..., E = ...

- Zanotować wskazanie amperomierza (tabela 1),

- Zmniejszać wartość R0 tak aby wskazanie woltomierza zmniejszało się co 0,5 V aż do 0 V,

za każdym razem notując wskazanie amperomierza. Tabela 1

U, V 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

I, mA

- Korzystając z wyników pomiarów obliczyć parametry E0 = ..., Jz = ..., Rw = ... 3.2. Wyznaczanie charakterystyki napięciowo-prądowej dwójnika zastępczego

Rozpatrujemy tylko dwójnik wynikający z twierdzenia Thevenina, gdyż dwójnik zastępczy dla twierdzenia Nortona jest układem równoważnym w sensie elektrycznym, lecz technicznie trudniejszym do realizacji.

- Zestawić obwód wg rysunku 4,

mA

V

R0

Rw

E0

Rys. 4.

(5)

- Zmniejszać wartość R0 tak aby wskazanie woltomierza zmniejszało się o 0,5 V aż do 0 V, za każdym razem notując wskazanie amperomierza (tabela 1).

4. Opracowanie sprawozdania

1. Cel ćwiczenia.

2. Schematy pomiarowe i tabele wyników.

3. Parametry i dane znamionowe zastosowanych przyrządów.

4. Przykłady obliczeń poszczególnych wartości podanych w tabelach. 5. Wartości E0, Jz i Rw wyznaczone z pomiarów oraz z teorii - porównanie.

6. Na wspólnym wykresie umieścić charakterystykę I = f(U) dla dwójnika rozgałęzionego oraz zastępczego (punkty 3.1 i 3.2).

7. Wnioski.

5. Pytania sprawdzające

1. Podać twierdzenie Thevenina. 2. Podać twierdzenie Nortona.

3. Jak wyznacza się parametry E0, Jz, Rw - podać sposoby teoretyczne i praktyczne. 4. Podać zastosowania twierdzeń Thevenina i Nortona.

5. Podać twierdzenie o zamianie rzeczywistego źródła napięciowego w rzeczywiste źródło prądowe i odwrotnie.

Literatura

[1] Cholewicki T.: Elektrotechnika teoretyczna, tom I, WNT, W-wa 1970, ss. 174-181. [2] Kurdziel R.: Podstawy elektrotechniki, WNT, W-wa 1972, ss. 103-108.

[3] Lubelski K.: Podstawy elektrotechniki, część I, skrypt Politechniki Częstochowskiej, Cz-wa 1973, ss. 189-194.

Cytaty

Powiązane dokumenty

Student potrafi dokonać prawidłowej interpretacji porównawczej wpływu zagrożeń pozamilitarnych na funkcjonowanie instytucji odpowiedzialnych za bezpieczeństwo

Odczekać, aż program dokończy wszystkie rozpoczęte pętle pomiarów (przycisk powróci do postaci )..

1.2 Zmierzyć napięcie wyjściowe zasilacza dla dwóch różnych wartości rezystancji obciążenia (opornicy dekadowej).. 1.3 Obliczyć parametry równoważnych obwodów Thevenina

W ten sposób półprzewodnik samoistny może przewodzić prąd elektryczny, który składa się z prądu elektronowego w paśmie przewodnictwa i prą- du dziurowego w paśmie

Jeśli dokonamy całkowania wartości natężenia pola względem drogi wyznaczonej przez krzywą C(S) wyznaczającą powierzchnię S, to związek pomiędzy wartością prądów

Przykładowo, jeżeli na wejściach adresowych multipleksera (z czterema wejściami adresowymi) mamy stan 1001, to na wyjściu układu będzie taki stan, jak na dziewiątym

Białko titina lub tytyna bierze nazwę od swoich olbrzymich (tytanicznych) rozmiarów. W technologii mięsa [8, 36, 53] nazwą częściej używanąjest titina stąd

Zebrane wyniki dotyczące oznaczenia stężenia soli Mohra, próbki kontrolnej (zużycie tlenu do utlenienia zanieczyszczeń, które mogą być zawarte w odczynnikach) oraz próbki badanej