آزما ی ش سوم: ربرسی اقنون ا ه م و قوانین ولتاژ و جریان اهی کیرشهف قوانین میسقت ولتاژ و میسقت جریان ربرسی مدا ر تونن و نورتن قضیه ااقتنل حدا کثر توان و ربرسی مدا ر پ ل و تس ون
هدف از این آزمایش آشنایی با برخی قضایاي ساده و در عین حال مهم مد از قبیل قانون اهم جمع آث مد تونن و نورتن انتقال حداکثر توان به ب پل وتسون و... در مدهاي مقاومتی میباشد. پیش گزش 1- شرایط الزم براي انتقال حداکثر توان از منبع به ب را بیان کرده و اثبات کنید. 2- در حالت تعادل پل وتسون گزش روابط ولتاژ و جریان شاخه ها را بنویسید. 3- دو روش براي اندازه گیري Rth در مد شکل زیر بیان کنید. 4- براي کلیه مدهاي موجود در گزش به کمک نرم افز Spice تحلیل DC انجام داده و شماتیک هر مد را در حالی که ولتاژ و جریان هر شاخه توسط Spice روي آن مشخص شده به پیش گزش ضمیمه کنید. 5- به کمک نرم افز Spice مد شکل زیر را تحلیل کنید. جریان و ولتاژ دو سر هر یک از مقاومتها را مشخص کرده در مورد فرمول زیر )تقسیم ولتاژ( براي هر کدام از مقاومتها تحقیق کنید. 6- به کمک نرم افز Spice مد شکل صفحه بعد را تحلیل کنید. جریان را در هر یک از شاخه ها و همچنین شاخه اصلی پیدا کرده در مورد فرمول زیر )تقسیم جریان( براي هر شاخه تحقیق کنید.
شرح آزمایش قانون اهم 1- مد شکل زیر را ببندید. با تغییر پتانسیومتر و در نتیجه تغییرRx مقادیر جریان و ولتاژ را بخوانید و جدول زیر را کامل نمایید. سپس منحنی تغییرات ( V) I = f را به ازاي R = cte )مقاومت ثابت( رسم نمایید. Rx(KΩ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 I(mA) V(V)
جمع آث 2- مد شکل زیر را ببندید و جریانهاي I 1 و I 2 را یادداشت نمایید. سپس یکب منبع 1/5 ولتی را و ب دیگر منبع 3 ولتی را غیر فعال کرده جریانهاي I 1 و I 2 را در هر مرحله بطور مجزا بخوانید و در مورد اصل جمع آث یا Superposition تحقیق نمایید. بررسی مد تونن و نورتن 3- مد شکل زیر را ببندید. با اتصال کوتاه کردن دو نقطه a و b جریان I SC و سپس با مد باز کردن دو نقطه a و b کنید. V OC )جریان اتصال کوتاه بین این دو نقطه( را اندازه گرفته )ولتاژ مد باز( را با ولتمتر بخوانید. سپس با داشتن این دو مقد R th را محاسبه 4- حال مد شکل زیر را با توجه به مقادیر بدست آمده از مرحله 1 ببندید. )براي جایگزینی R th کنید( مجددا مقادیر V OC و I SC در مد از پتانسیومتر استفاده را بدست آورده و سپس با اعداد قبلی مقایسه نمایید. چه نتیجه اي میگیرید بنویسید.
5- مد شکل نخست را غیر فعال کنید. توسط اهم متر دیجیتالی مقاومت R th را اندازهگیري کنید و مقد آن را یادداشت کنید. سپس نتیجه را با آزمایشهاي قبلی مقایسه کرده علت اختالفات احتمالی را بنویسید. قضیه انتقال حداکثر توان 6- مد شکل زیر را ببندید. با تغییر مقاومت R th مقد جریان عبوري از آن و ولتاژ دو سرش را بخوانید. )مقادیر جریان و ولتاژها را در جدول زیر یادداشت کنید.( سپس مقد توان جذب شده را در هر حالت محاسبه کنید. مقد مقاومتی را که به ازاي آن توان جذب شده به مقد ماکزیمم رسیده است را پیدا کنید. براي این ک منحنی R x را رسم نموده مقاومتی را که به ازاي آن مقد توان ماکزیمم شده است از روي منحنی پیدا کنید. سپس از طریق محاسبه نیز مقاومت ماکزیمم را بدست آورده با نتیجه فوق مقایسه کنید. در صورتیکه اختالفی مشاهده میکنید دلیل آن را ذکر کنید. R x (Ω) 111 211 311 411 511 611 711 811 911 1111 V(v) I(mA) P(mW)
بررسی مد پل وتسون 7- مد شکل )7( را ببندید. )به جاي مقاومت kω از مسئول آزمایشگاه تحویل بگیرید(. 3 از اتصال سري 3 مقاومت یک کیلو اهمی استفاده کنید. مقاومت مجهول را الف- مقاومت R را مطابق جدول زیر تغییر داده و در هر مرحله مقد جریان و ولتاژ دو سر مقاومت 111Ω را یادداشت کنید. ب- مقد R را که به ازاي آن پل متعادل میشود مشخص کرده و به کمک آن مقد مقاومت مجهول Rx را مشخص کنید. ج در حالتی که جریان و ولتاژ دو سر مقاومت 111 برابر Ω صفر شده جریان عبوري از مقاومت Rx را اندازه گرفته و با مقد تئوري در این حالت مقایسه کنید. R (kω) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 V(v) I(mA) لطفا در گزش ک به سؤاالت زیر پاسخ دهید : شرایط الزم براي انتقال حداکثر توان از منبع به ب را بیان کرده و اثبات کنید. در حالت تعادل پل وتسون شکل )7( روابط ولتاژ و جریان شاخه ها را بنویسید. شکل 1 را به ازاي R x = 1kΩ, 5kΩ به کمک نرم افز Spice تحلیل DC انجام داده و شماتیک مد را در حالی که ولتاژ و جریان هر شاخه توسط Spice روي آن مشخص شده به گزش ک ضمیمه کنید. -1-2 -3
-4 دننام لاوس 3 هب کمک مرن رازفا Spice رادم لکش لیلحت نایرج.دینک و ژاتلو ود رس ره کی زا اهتمواقم صخشم هدرک رد دروم لومرف میسقت( )ژاتلو يب ره مادک زا اهتمواقم قیقحت.دینک هب کمک مرن رازفا Spice رادم لکش لیلحت نایرج.دینک رد ره کی هخاش زا اه و هخاش نینچمه یلصا ادیپ هدرک رد دروم لومرف میسقت( ایرج