Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων"

Σεθ Βικελίδης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΗΜΥ203 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Εισαγωγή στις Μετρήσεις Σημάτων και Επίδραση Οργάνου στις Μετρήσεις ιδάσκων: ρ. Γιώργος Ζάγγουλος Πανεπιστήµιο Κύπρου Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

2 Ατζέντα Μέτρηση αντίστασης με Ωμόμετρο Μετρήσεις τάσης και ρεύματος και εσωτερική αντίσταση οργάνου Πειραματική επαλήθευση των νόμων του Kirchhoff (για τάσεις και ρεύματα) Υπολογισμός Ισχύος Υπολογισμός ποσοστιαίας διαφοράς μεταξύ μετρήσεων ή και υπολογισμών Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 2

3 Νόμοι του Kirchhoff To άθροισμα των ρευμάτων που εισέρχονται σε οποιοδήποτε κόμβο ισούται με το άθροισμα αυτών που εξέρχονται. Το αλγεβρικό άθροισμα των τάσεων σε ένα βρόχο ισούται πάντα με το μηδέν. Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 3

4 Διαιρέτης Ρεύματος R 1 V x I 1 V s I 2 R 2 R 3 I 3 Το ρεύµα που εισέρχεται στον κόµβο Vx ισούται µε το άθροισµα αυτών που εξέρχονται, άρα: Ι1= Ι2+Ι3 Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 4

5 Διαιρέτης Τάσης + V 1 - R V s R 2 R 3 V 2 V Το άθροισµα των τάσεων σε ένα βρόχο ισούται µε το µηδέν, ή το άθροισµα των πτώσεων τάσης στην κάθε αντίσταση σε ένα βρόχο ισούται µε το άθροισµα της τάσης των πηγών που υπάρχουν στο βρόχο. 0=-Vs+V1+V2, 0=-V2+V3, 0=-Vs+V1+V3 Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 5

6 Χρησιμοποίηση του Πολυμέτρου για Μετρήσεις Τάσης R 1 + V - R1 5V R 2 + V R2 - Βολτόµετρο R=10MΩ ΠΡΟΣΟΧΗ! Από τώρα και στο εξής στους υπολογισµούς σας για µετρήσεις τάσης σε αντιστάσεις µε τιµή µεγαλύτερη των 100 kω πρέπει να λαµβάνετε υπόψη και την εσωτερική αντίσταση του βολτοµέτρου! Rβολτοµέτρου = 10 MΩ Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 6

7 Παράδειγμα 1 Δίνεται το κύκλωµα της προηγούµενης διαφάνειας µε R1=R2=10MΩ και Vs=6V. Με τη βοήθεια του βολτοµέτρου µετρήσαµε διαδοχικά τις VR1 και VR2 και τις βρήκαµε ίσες µε 2.05V και 2.03V αντίστοιχα. Α) Ισχύει ο νόµος του Κίρκοφ για τις τάσεις σε αυτό το κύκλωµα (µέσα στο 5%); Εξηγήστε. Β) Εάν αντικαταστήσουµε τις αντιστάσεις µε δύο των 10κΩ, ποιες θα είναι οι ενδείξεις του βολτοµέτρου κατά την άποψη σας; Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 7

8 Χρησιμοποίηση του Πολυμέτρου για Μετρήσεις Ρεύματος R 1 I R1 10V R 2 I R2 R 3 I R3 Αµπερόµετρο ΠΡΟΣΟΧΗ! Από τώρα και στο εξής, στους υπολογισµούς σας για µετρήσεις ρεύµατος σε βρόχο µε αντίσταση µικρότερη των 10 kω, πρέπει να λαµβάνετε υπόψη και την εσωτερική αντίσταση του αµπεροµέτρου! Rαµπεροµέτρου = 1 kω Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 8

9 Παράδειγμα 2 Δίνεται το κύκλωµα της προηγούµενης διαφάνειας µε R1=99.5κΩ και R2=R3=1κΩ και Vs=10V. Με τη βοήθεια του αµπεροµέτρου µετρήσαµε διαδοχικά τα ΙR1, ΙR2 και ΙR3 και τα βρήκαµε να ισούνται µε 100, 33 και 34 µα αντίστοιχα. Α) Ισχύει ο νόµος του Κίρκοφ για τα ρεύµατα σε αυτό το κύκλωµα (µέσα στο 5%); Εξηγήστε. Β) Εάν αντικαταστήσουµε τις παράλληλες αντιστάσεις µε δύο των 51κΩ, ποιες θα είναι οι ενδείξεις του αµπεροµέτρου κατά την άποψη σας; Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 9

10 Εργαστηριακή Άσκηση 2 Μετρήσεις τάσης και ρεύµατος (DC) σε διάφορα σηµεία ενός κυκλώµατος και επηρεασµός των µετρήσεων από την εσωτερική αντίσταση του οργάνου ιαφορά µεταξύ υπολογισµών και µετρήσεων Επαλήθευση των νόµων του Κίρκοφ για τις τάσεις και τα ρεύµατα Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 10

11 Μαθησιακοί Στόχοι Εργαστήριο 2 Μέτρηση και υπολογισµός τάσης και ρεύµατος σε διαφορετικά σηµεία του κυκλώµατος µε τη χρήση των νόµων του Kirchhoff Επηρεασµός των µετρήσεων τάσης και ρεύµατος από την εσωτερική αντίσταση του οργάνου Υπολογισµός διαφοράς µεταξύ µετρήσεων και υπολογισµών και επαλήθευση των νόµων του Kirchhoff Κατανόηση του κυκλώµατος διαίρεσης τάσης και διαίρεσης ρεύµατος. Υπολογισµός ισχύος και διάρκειας ζωής (µιας πηγής) σε κυκλώµατα DC Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 11

12 Απορίες Τα λάθη είναι η γέφυρα που ενώνει την αγνοία από τη γνώση, εποµένως κάνετε ερωτήσεις για τα λάθη σας πριν από την εξέταση! Skype: ece_labs_ucy Σεπτέµβριος 14 Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 12

Σχετικά έγγραφα

Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203

Εργαστήριο Κυκλωµάτων και Μετρήσεων ΗΜΥ203 ιάλεξη και Φροντιστήριο 4 25/09/13 1 Εισαγωγή στο Εργαστήριο 4 Μετρήσεις τάσης και ρεύµατος και εσωτερική αντίσταση οργάνου Μεταβολές ρεύµατος και τάσης σε ένα