1 

wiczenie.2 BADANIE DWÓJNIKÓW NIELINIOWYCH 

 

STANOWISKO I.  Badanie dwójników nieliniowych pr du stałego 

Prowadz cy  wiczenie okre la układ poł cze  oraz obiekty bada . 

W  wiczeniu  badamy  elementy  podstawowe  (dwójniki  proste)  i  dwójniki  zestawione  

z elementów podstawowych. W skład zestawu  wiczeniowego wchodzi zasilacz stałopr dowy  

(o  regulowanym  napi ciu  wyj ciowym)  oraz  podstawowe  elementy  rezystancyjne:  liniowe  

i nieliniowe niesterowane.  

 

Układ zasilania dwójników 

 

Wykonanie  wiczenia 

 

2.1 BADANIE DWÓJNIKÓW PROSTYCH 
Dwójniki proste - elementy podstawowe: 

 

Tablica wyników pomiarów 

Element  R 

R

N... 

R

N.... 

U 

I 

U 

I 

U 

I 

Lp. 

V 

mA  V 

mA  V 

mA 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 

 

 

Badany 

dwójnik 

A 

V 

U 

 

 

Zasilacz 

230 V~ 

R

N... 

 

2 

2.2. BADANIE DWÓJNIKÓW ZŁO ONYCH 

Układy poł cze  dwójników prostych zadaje prowadz cy  wiczenie. 

Dwójniki zestawione – przykładowa konfiguracja 

 

Tablica wyników pomiarów 

 

 

Opracowanie sprawozdania 
1.  Wykorzystuj c  wyniki pomiarów uzyskane  w  p.  2.1,  wykre lamy  charakterystyki 

I =f

...

 (U) badanych dwójników prostych. 

2. Wykorzystuj c wyniki pomiarów uzyskane w p. 2.1 i 2.2, wykre lamy charakterystyki 

I  =f

...

(U)  badanych  dwójników  zło onych  i  tworz cych  je  dwójników  prostych  

-  oddzielnie  dla  ka dego  z  dwójników  zło onych.  W  tych  samych  układach 

współrz dnych,  wył czaj c  (warto  zastanowi   si   -  dlaczego?)  przypadki  dwójników  

o  symbolach:  f1,  f2  i  f3,  nanosimy  wykresy  charakterystyk  dwójników  zło onych, 

uzyskane w sposób graficzny lub numeryczny z charakterystyk dwójników prostych. 

3.  Formułujemy własne spostrze enia, uwagi i wnioski, dotycz ce przeprowadzonych bada  

i uzyskanych wyników. 

 

Układ 

 

 

 

 

U 

I 

U 

I 

U 

I 

U 

I 

U

s 

I

s 

Lp. 

V 

mA  V 

mA  V 

mA  V 

mA  V 

mA 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 

R

N... 

R 

R

N1 

R

N2 

 

3 

STANOWISKO II.   Badanie dławika 

 

Ze  zjawisk  nasycenia  i  histerezy  magnetycznej  oraz  strat 

wiropr dowych  w  ferromagnetykach  wynika  niestało  

parametrów  R

Fe

  i  L

µ

  gał zi  równoległych  schematu 

zast pczego  dławika.  Warto ci  R

Fe

,  i  X

µ

,  odnosz ce  si   

do  okre lonej  cz stotliwo ci  zmian  strumienia,  zale   

od  warto ci  napi cia  U.  Przy  obliczaniu  warto ci  R

Fe

  i  X

µ

  

(na  podstawie  wyników  wykonanych  pomiarów)  przyjmuje 

si ,  e U

i

 = U. Zwi zane z tym bł dy s  nieznaczne. 

 

Wykonanie  wiczenia 

 

 

Elementy: r, R i C, wraz z dodatkowym uzwojeniem pomiarowym o z

p

 zwojach (na rdzeniu 

dławika Dł), słu  do wytworzenia sygnałów proporcjonalnych do warto ci chwilowych B i H 

(indukcji magnetycznej i nat enia pola magnetycznego). 

Warto  rezystancji r jest bardzo mała, wi c u

1

 = r i « u . Warto  rezystancji R jest bardzo 

du a, zatem uzwojenie pomiarowe z doł czonymi do niego elementami R i C praktycznie nie 

obci a układu, tzn. z

p

 i

p 

« z i. Z warunku ogólnego z i – z

p

 i

p

 = H l (gdzie l – długo  drogi 

strumienia w rdzeniu dławika) otrzymuje si  wi c 

z

l

H

i

⋅

≈

, st d 

H

z

l

r

u

⋅

⋅

≈

1

. 

Dodatkowo spełniony jest warunek  

C

R

ω

1

>>

, wi c 

dt

dB

R

S

z

R

u

i

p

ip

p

⋅

⋅

=

≈

, gdzie 

S – przekrój rdzenia dławika. St d ze wzoru 

⋅

=

dt

i

C

u

p

1

2

   wynika,  e 

B

C

R

S

z

u

p

⋅

⋅

⋅

≈

2

. 

 

2.3. OBSERWACJA PRZEBIEGÓW CZASOWYCH I P TLI HISTEREZY 

 

a)  u

1

(t)~i(t)~H(t 

 

  

b)  u

2

(t)~B(t) 

 

  

c)  B(H) 

 

 

Podaj c  odpowiednie  sygnały  do  płytek  oscyloskopu,  obserwujemy  przebiegi  czasowe 

nat enia pola H(t) i indukcji B(t) oraz dynamiczne p tle histerezy B(H) – przy cz stotliwo ci 

50 Hz i ró nych warto ciach skutecznych napi cia U zasilaj cego dławik. 

Szkicujemy  kilka  wykresów  ilustruj cych  wpływ  nasycenia  na  kształt  przebiegu  pr du 

i(t)~H(t) i p tli histerezy B(H). 

 

2.4. WYZNACZANIE PARAMETRÓW SCHEMATU ZAST PCZEGO 

 

4 

 

Mierzymy  warto ci  napi cia,  pr du  i  mocy,  przy  rosn cych  warto ciach  napi cia. 

U ywane  w  poprzednim  punkcie  elementy  pomocnicze  r,  R  i  C  nie  wpływaj   istotnie  

na mierzone warto ci, ale oczywi cie mo na je wyeliminowa  (zewrze  r, a odł czy  R i C. 

Przy ka dym pomiarze odnotowujemy warto ci rezystancji woltomierza ł cewki napi ciowej 

watomierza, odpowiednie dla u ywanych zakresów. 

Najpierw jednak mierzymy warto  rezystancji uzwojenia R

S

. 

Wynik pomiaru: R

S

 . = ....  . 

 

Tablica wyników pozostałych pomiarów, warto ci rezystancji mierników oraz oblicze  

Pomiary 

Dane mierników  Obliczenia 

U 

I 

P 

R

V

 

R

nV

 

P

Fe

 

Q

µ

 

R

Fe

 

X

µ

 

Lp. 

V  A  W 

 

 

W 

var 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wzory do oblicze : 

2

2

2

I

R

R

U

R

U

P

P

S

nW

V

Fe

⋅

−

−

−

=

;  

(

)

2

2

P

I

U

Q

−

⋅

=

µ

;  

Fe

Fe

P

U

R

2

=

;  

µ

µ

Q

U

X

2

=

 

Opracowanie sprawozdania 
1.  Na podstawie obserwacji poczynionych w p. 2.3, formułujemy ogólne wnioski o wpływie 

nasycenia ferromagnetyka na kształt przebiegów czasowych pr du dławika i(f) oraz p tli 

histerezy B(H). 

2.  Wykorzystuj c wyniki pomiarów uzyskane w p. 2.4, wykonujemy wykresy zale no ci: I,

 

P

Fe

, Q

µ

 ,R

Fe

, X

µ

, = f...(U). Przedstawiamy uwagi i wnioski dotycz ce tych zale no ci.