Wydział Budowy Maszyn i Informatyki 17.12.2014
Kierunek: Automatyka i Robotyka godz.13:45-15:15
Semestr III
Grupa dziekańska 3
Grupa labolatoryjna 3
Sekcja 2
Laboratorium z Podstaw Teorii Obwodów
Nr.1
Obwody nieliniowe
Wykonawcy ćwiczenia
Tomasz Kisiała
Wojciech Grzybek
Jakub Koziołek
I Przebieg ćwiczenia
1) Zdjęcie charakterystyki I=f(U) dla żarówki Pn=3W i Un=14V dla dwóch biegunowości.
Dla wzorcowej biegunowości |
Dla wzorcowej biegunowości |
Dla odwrotnej biegunowości |
Dla odwrotnej biegunowości |
U[V] |
I[mA] |
U[V] |
I[mA] |
0,5 |
74 |
0,5 |
75 |
1,0 |
100 |
1,0 |
106 |
1,5 |
122 |
1,5 |
127 |
2,0 |
126 |
2,0 |
153 |
2,5 |
144 |
2,5 |
168 |
3,0 |
163 |
3,0 |
188 |
3,5 |
180 |
3,5 |
207 |
4,0 |
222 |
4,0 |
222 |
4,5 |
238 |
4,5 |
238 |
5,0 |
254 |
5,0 |
251 |
5,5 |
268 |
5,5 |
266 |
6,0 |
280 |
6,0 |
281 |
6,5 |
290 |
6,5 |
292 |
7,0 |
295 |
7,0 |
306 |
7,5 |
300 |
7,5 |
318 |
8,0 |
308 |
8,0 |
330 |
8,5 |
315 |
8,5 |
341 |
9,0 |
321 |
9,0 |
354 |
9,5 |
338 |
9,5 |
364 |
10,0 |
348 |
10,0 |
375 |
10,5 |
356 |
10,5 |
386 |
11,0 |
366 |
11,0 |
396 |
11,5 |
377 |
11,5 |
406 |
12,0 |
385 |
12,0 |
415 |
Na charakterystyce zaznaczono 6 dowolnych punktów i wyznaczono rezystancję statyczną i dynamiczną( 3 punkty dla wzorcowej biegunowości, a 3 dla odwrotnej)
Dla wzorcowej:
Dla Q1 I=150 mA, U=2,0 V
Rs=(U/I)Q1=2,0/0,150=13,3Ω
α=24 Rs=ms*tgα ms=Rs/tgα=29,9 Ω
β=36 Rd=ms*tg β Rd=21,7 Ω
Dla Q2 I=290 mA, U=6,0 V
Rs=(U/I)Q2=6,0/0,29=20,7 Ω
α=35 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=29,6 Ω
β=56 Rd=ms*tg β Rd=43,9 Ω
Dla Q3 I=370 mA, U=11,0 V
Rs=(U/I)Q3=11,0/0,37=29,7 Ω
α=44 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=30,8 Ω
β=73 Rd=ms*tg β Rd=100,7 Ω
Dla odwrotnej:
Dla Q1 I=145 mA, U=2,0 V
Rs=(U/I)Q1=2,0/0,145=13,8 Ω
α=25 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=29,6 Ω
β=40 Rd=ms*tg β Rd=24,8 Ω
Dla Q2 I=290 mA, U=6,0 V
Rs=(U/I)Q2=6,0/0,29=20,7 Ω
α=35 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=29,6 Ω
β=52 Rd=ms*tg β Rd=37,9 Ω
Dla Q3 I=392 mA, U=11,0 V
Rs=(U/I)Q3=11,0/0,392=28,1 Ω
α=43 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=30,1 Ω
β=67 Rd=ms*tg β Rd=70,9 Ω
2) Zdjęcie charakterystyki I=f(U) dla żarówki Pn=2W i Un=12V dla dwóch biegunowości.
Dla wzorcowej biegunowości |
Dla wzorcowej biegunowości |
Dla odwrotnej biegunowości |
Dla odwrotnej biegunowości |
U[V] |
I[mA] |
U[V] |
I[mA] |
0,5 |
32 |
0,5 |
31 |
1,0 |
45 |
1,0 |
46 |
1,5 |
57 |
1,5 |
56 |
2,0 |
67 |
2,0 |
68 |
2,5 |
76 |
2,5 |
77 |
3,0 |
86 |
3,0 |
86 |
3,5 |
94 |
3,5 |
92 |
4,0 |
101 |
4,0 |
102 |
4,5 |
109 |
4,5 |
109 |
5,0 |
115 |
5,0 |
115 |
5,5 |
122 |
5,5 |
122 |
6,0 |
128 |
6,0 |
127 |
6,5 |
132 |
6,5 |
134 |
7,0 |
141 |
7,0 |
141 |
7,5 |
145 |
7,5 |
146 |
8,0 |
151 |
8,0 |
151 |
8,5 |
157 |
8,5 |
157 |
9,0 |
162 |
9,0 |
162 |
9,5 |
165 |
9,5 |
166 |
10,0 |
172 |
10,0 |
172 |
10,5 |
177 |
10,5 |
177 |
11,0 |
182 |
11,0 |
181 |
11,5 |
186 |
11,5 |
186 |
12,0 |
191 |
12,0 |
190 |
Dla wzorcowej:
Dla Q1 I=66 mA, U=2,0 V
Rs=(U/I)Q1=2,0/0,066=30,3 Ω
α=32 Rs=ms*tgα ms=Rs/tgα=48,5 Ω
β=45 Rd=ms*tg β Rd=48,5 Ω
Dla Q2 I=132 mA, U=6,0 V
Rs=(U/I)Q2=6,0/0,132=45,5 Ω
α=42 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=50,5 Ω
β=60 Rd=ms*tg β Rd=87,5 Ω
Dla Q3 I=180 mA, U=11,0 V
Rs=(U/I)Q3=11,0/0,18=61,1 Ω
α=50 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=51,3 Ω
β=71 Rd=ms*tg β Rd=149 Ω
Dla odwrotnej:
Dla Q1 I=86 mA, U=3,0 V
Rs=(U/I)Q1=3,0/0,086=34,9 Ω
α=35 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=49,9 Ω
β=47 Rd=ms*tg β Rd=53,5 Ω
Dla Q2 I=141 mA, U=7,0 V
Rs=(U/I)Q2=7,0/0,141=49,6 Ω
α=45 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=49,6 Ω
β=61 Rd=ms*tg β Rd=89,5 Ω
Dla Q3 I=172 mA, U=10,0 V
Rs=(U/I)Q3=10,0/0,172=58,1 Ω
α=50 Rs=ms*tgα ms= Rs/tgα=48,8 Ω
β=68 Rd=ms*tg β Rd=120,8 Ω
II Wnioski
Punkt pracy, jest to punkt, w którym zachodzi działanie danego urządzenia, i w którym mogą zostać określone chwilowe parametry takiego urządzenia. Określenie tego punktu dla danego urządzenia lub elementu jest ważne ze względu na jego własne parametry, oraz także na parametry danego obwodu w których jest włączony. W przypadku parametrów własnych istotne jest określenie optymalnego punktu pracy, dla którego występują najlepsze pożądane własności, lub dla którego żywotność elementu jest najdłuższa Wybór punktu pracy ma również na celu ochronę samego elementu, jak również i pozostałych części całego układu, który również mógłby ulec zniszczeniu w przypadku nieprawidłowego doboru punktu pracy. Większość maszyn, urządzeń i elementów ma określony (przez producenta) nominalny punkt pracy, który gwarantuje poprawną i bezawaryjną pracę, najdłuższą żywotność, maksymalną sprawność itp.