Program badań

Rozpływ prądów i rozkład napięć w obwodzie przy stałych wymuszeniach

Badania obwodu należy przeprowadzić przy pomocy poniższego symulatora.

Badania obwodu należy przeprowadzić dla trzech różnych napięć zasilających E i różnych wartościach rezystancji R₁ i R₂ oraz pojemności C₁ oraz C₂. Wartości elementów można zmieniać poprzez menu edycji bądź przy pomocy suwaków z prawej strony symulatora.  Zbadać jak napięcia na kondensatorach połączonych szeregowo zależą od ich pojemności.

Do opracowania w sprawozdaniu:

• Sprawdzić wyniki symulacyjne za pomocą stosownych obliczeń, przykłady obliczeń zawrzeć w sprawozdaniu.
• Jak napięcia na szeregowo połączonych kondensatorach zależą od ich pojemności? – uzasadnić wykorzystując dane symulacyjne.
• Czy prąd stały płynie przez kondensator? – uzasadnić wykorzystując dane symulacyjne.
• Sprawdzić prądowe i napięciowe prawo Kirchoffa dla węzłów oraz oczek w obwodzie.

Twierdzenie Thevenina oraz Nortona

Badania obwodu należy przeprowadzić przy pomocy poniższego symulatora.

W ćwiczeniu sprawdza się twierdzenie Thevenina dla różnych wartości odbiorników i napięć zasilających. Zadanie polega na obliczeniu prądu I_G1 poprzez pomiar napięcia na (usuniętej) gałęzi AB oraz impedancji widzianej z zacisków AB oraz porównaniu wyniku z wynikiem pomiaru prądu I_G2 w obwodzie po transformacji.

W obwodzie po transformacji należy wstawić wartość impedancji Z_AB otrzymaną w wyniku pomiaru impedancji zastępczej obwodu zgodnie z rysunkiem 3. Wartość impedancji należy również sprawdzić wykonując stosowne obliczenia.

Następnie dla Metody Thevenina należy zmierzyć napięcie jałowe na zaciskach pozostałych po odłączeniu badanej gałęzi – rysunek 4..

W metodzie Nortona mierzymy prąd zwarcia pomiędzy punktami powstałymi w wyniku odłączenia gałęzi – rysunek 5.

Zmierzoną wartość należy podstawić w obwodzie zastępczym do źródła U_AB, a następnie porównać wartość prądu I_G1 oraz I_G2. Wyniki końcowe należy zweryfikować przy pomocy stosownych obliczeń.

W poniższej tabeli zawrzeć wyniki symulacji odpowiednio dla wartości elementów jak na rysunku 2, dla wartości R=10Ω, R=5Ω oraz dla dowolnie dobranych wartości.

Do opracowania w sprawozdaniu

• Sprawdzić wyniki symulacyjne za pomocą stosownych obliczeń, przykłady obliczeń zawrzeć w sprawozdaniu.
• Czym różni się metoda Nortona od metody Thevenina? – uzasadnić wykorzystując dane symulacyjne.
• Czy metody te mogą być stosowane zamiennie? – uzasadnić wykorzystując dane symulacyjne.

Opis symulatora dostępny jest w tym miejscu. Symulator w wersji pełnoekranowej pozwalającej na przeprowadzenie symulacji do powyższych ćwiczeń dostępny jest tutaj.