background image

Ćwiczenie 1

 

 

POLITECHNIKA POZNAŃSKA 

INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ 

Zakład Podstaw Elektrotechniki 

Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej  

 

Ćwiczenie nr 1 

 

Temat: Zasada superpozycji i wzajemności w obwodach elektrycznych

 

Data 

Wykonania 

ćwiczenia 

Oddania 

sprawozdania 

 
 

 

Rok akademicki: 
 
Wydział Elektryczny 
 
Studia dzienne magisterskie 
 
Nr grupy: 
 

Wykonawcy: 
 
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 

Ocena: 

Uwagi: 
 
 
 
 
1. Wiadomości teoretyczne 

(Zasada superpozycji, proporcjonalności i wzajemności, pojęcie transmitancji dla obwodów prądu stałego, rodzaje 

transmitancji, przedstawić cel przeprowadzanego ćwiczenia). 

 
2. Przebieg ćwiczenia. 
 
2.1. Zasada superpozycji. 
 
2.1.1. Schemat połączeń. 
 

 

E

R

I

R

A

R

A

R

A

R

R

A

3

R

ZR

4

 

 
Dane: E

0

,=9V, ZR

4

 (E=6V, R

w

=40 

Ω), I

5

=100 mA, R

0

=100 

Ω, R

1

=60 

Ω, R

2

=20 

Ω, 

R

3

=R

4

=40

Ω, R

5

=10 

Ω, R

6

=80 

Ω. 

 
 
2.1.2. Przebieg pomiarów 

background image

 
Połączyć układ przedstawiony w p. 2.1.1. Dokonać pomiaru prądów płynących pod 
wpływem każdego wymuszenia (źródła) działającego oddzielnie (eliminując pozostałe wg 
odpowiednich reguł) oraz przedstawić ich sumę  (

Σ) i dokonać pomiaru prądów 

pochodzących od wszystkich wymuszeń (źródeł) działających jednocześnie. 
 
2.1.3. Tabela wyników 
 

z pomiarów 

I

I

2

 

I

3

 

I

6

 

wymuszenie 

[mA] [mA] [mA] [mA] 

E

 

 

 

 

ZR

 

 

 

 

I

 

 

 

 

Σ 

 

 

 

 

E

0

, ZR

4

, I

 

 

 

 

 
2.1.4. Obliczenia 
 
Poszczególne obliczenia analityczne powinny bazować na skorygowanych (dla 
odpowiednich wymuszeń) schematach pochodzących od schematu podstawowego  (pkt. 
2.2.1) 
 

z obliczeń analitycznych 

I

I

2

 

I

3

 

I

6

 

wymuszenie 

[mA] [mA] [mA] [mA] 

E

 

 

 

 

ZR

 

 

 

 

I

 

 

 

 

Σ 

 

 

 

 

E

0

, ZR

4

, I

 

 

 

 

 
2.2. Zasada proporcjonalności 
 
2.2.1. Schemat połączeń 

 

E

 

R

R

R

R

A

R

R

V

R

 

 
Dane: R

0

=100 

Ω, R

1

=60 

Ω, R

2

=20 

Ω, R

3

=R

4

=40 

Ω, R

5

=10 

Ω, R

6

=80 

Ω. 

 
 

background image

2.2.2. Przebieg pomiarów 
 
Połączyć układ pokazany na schemacie w punkcie 2.2.1. Jako wymuszenie zastosować 
kolejno źródła napięciowe o różnej wartości napięcia źródłowego: E

=6 V, E

’’

=9 V, E

’’’

=15 V, 

dokonując pomiaru napięcia U

5

 oraz prądu I

6

  

 
2.2.3. Tabela wyników 
 

I

U

Wymuszenie 

[mA] [V] 

E

 

 

 

E

’’

 

 

 

E

’’’

 

 

 

 
2.2.4. Obliczenia 
 
Na podstawie wyników zebranych w tabeli 2.2.3. wykazać  słuszność zasady 
proporcjonalności obliczając i porównując odpowiednie proporcje (E, U, I). 
 
 
 
2.3. Zasada wzajemności 
 
2.3.1. Schemat połączeń. 
 
a) 

 

 

 

 

 

 

b) 

 

R

R

R

R

R

R

R

5’ 

3’ 

miernik 

źródło 

 

R

R

R

R

R

R

R

5

+

5’ 

3’ 

miernik

źródło 

 

 
Dane: E=9V, I=100 mA, R

0

=100 

Ω, R

1

=60 

Ω, R

2

=20 

Ω, R

3

=R

4

=40 

Ω, R

5

=10 

Ω, R

6

=80 

Ω. 

 
2.3.2. Przebieg pomiarów 
 
Połączyć układy według schematów z punktu 2.3.1 a) i b). W miejsce zacisków „źródło”, 
jako wymuszenie, załączyć najpierw źródło napięciowe (E) a następnie prądowe (I), a w 
miejsce zacisków „miernik” kolejno dla każdego źródła włączyć najpierw woltomierz a 
następnie amperomierz zgodnie z tabelą 2.3.3. 
 
 
2.3.3. Tabela wyników 
 

E

3

=E

5

= 9 V,   I

3

=I

5

= 100 mA 

 

background image

z pomiarów 

odpowiedź 

I

I

U

U

schemat 

wymuszenie 

[mA] [mA]  [V]  [V] 

a E

5

 

 

 

 

 

b E

3

 

 

 

 

 

a E

5

 

 

 

 

 

b E

3

 

 

 

 

 

a I

5

 

 

 

 

 

b I

3

 

 

 

 

 

a I

5

 

 

 

 

 

b I

3

 

 

 

 

 

 
2.3.4. Obliczenia 
 
Na podstawie uzyskanych wyników pomiarów obliczyć poszczególne transmitancje i 
określić, w których przypadkach ma słuszność zasada wzajemności. 
 

z obliczeń 

schemat

transmitancje 

a b

35 

 

b b

53

 

 

a y

35

 

 

b y

53

 

 

a a

35

 

 

b a

53

 

 

a z

35

 

 

b z

53

 

 

 
3. Wnioski i uwagi końcowe. 
 
Uzasadnić przyczyny rozbieżności pomiędzy wynikami obliczeń a wynikami pomiarów. 
 
4. Parametry i dane zmianowe zastosowanych urządzeń i mierników. 
 
5. Literatura 
 

1.  Atabiekow G., Teoria liniowych obwodów elektrycznych, WNT, Warszawa 1964. 
2.  Bolkowski S., Elektrotechnika teoretyczna, Wyd. 6,  WNT, Warszawa 2001. 
3.  Cholewicki T.,  Elektrotechnika teoretyczna t. 1  WNT, Warszawa 1973. 
4.  Krakowski M., Elektrotechnika teoretyczna t. 1, PWN, Warszawa 1995. 
5.  Kurdziel R., Podstawy elektrotechniki, WNT, Warszawa 1972. 
6.  Skrypt Laboratorium Elektrotechniki teoretycznej, Wydawnictwo Politechniki 

Poznańskiej, Poznań 1998 wydanie VII.