FYZIKÁLNÍ PRAKTIK FEKT VT BRNO Jméno a příjmení Ročník 1 Obor Stud. skupina Kroužek Spolupracoval ěřeno dne Odevzdáno dne ID Lab. skup. Příprava Opravy čitel Hodnocení Název úlohy Číslo úlohy zs015 1. Úkol Zobrazte na osciloskopu a změřte zadané hodnoty napětí s harmonickým průběhem, a to ne a jednocestně i dvoucestně. Využijte podle možností všechny y u úlohy. Provedená měření vyhodnoťte podle požadavků uvedených v návodu k úloze.. Teorie Analogovými (ručkovými) elektrickými přístroji se měří základní elektrické veličiny, většinou na principu silových účinků polí. Tato pole jsou vytvářena buď přímo měřeným proudem, nebo proudem, které v přístroji vytvoří měřené napětí. ěřené elektrické veličiny jsou těmito silami převedeny na mechanický pohyb ukazatele ručky. V závislosti na elektromechanickém systému reaguje ukazatel přístroje buď na střední nebo ektivní vstupního signálu. Střední i ektivní hodnoty jsou závislé na skutečném tvaru signálu. Přístroje jsou proto určeny jen pro určitý typ signálu a mají podle toho také cejchovanou stupnici. Podrobně je vše popsáno v návodu k úloze. Zde uvádíme pouze přehledovou tabulku Tab. č. 17.1.. Experimentální uspořádání V laboratoři je k dispozici měřicí přípravek s uspořádáním komponent dle obr. 17.1. Hlavním prvkem je síťový transformátor, z něhož odebíráme napětí 5 V mezi svorkami 5 V a 30 V. Přípravek dále obsahuje samostatnou polovodičovou diodu pro účely jednocestného usměrnění napětí z transformátoru a Graetzův usměrňovač pro usměrnění dvoucestné. K dispozici je také elektrolytický kondenzátor pro případné vyhlazení ho napětí. 3 Obr. 17.1: Schéma uspořádání přípravku pro měření požadovaných průběhů napětí Na pracovišti jsou k dispozici tři y základních měřicích soustav (magnetoelektrický, elektromagnetický, magnetoelektrický ) a digitální osciloskop. Z důvodu menšího měřicího rozsahu vstupního děliče osciloskopu je k dispozici pro měření zadaného napětí přídavný nekalibrovaný dělič napětí. Dále pracoviště obsahuje přípravek pro rozbočení měřeného signálu a propojovací vodiče. Každý zadaný průběh napětí se prostřednictvím rozbočovacího přípravku paralelně připojí ke všem ům, které dle svých parametrů mohou daný signál měřit.
Tab. č. 17.1. Přehledná tabulka vztahů pro jednotlivé y a průběhy pomůcka pro zpracování Typ u agnetoelektrický Voltmetry Značka Voltmetr ukazuje: Střední Časový průběh napětí Střídavé harmonické Dvoucestně Jednocestně ěř s 0 Nepoužívat s s ěř s ěř s s ěř s ěř (ferromagnetický) ěř ěř ěř agnetoelektrický ěř ěř ěř rov. (17.1) pro magnetoelektrický,83 1, 41 ěř ěř ěřená veličina ěř a chyba δ( ) agnetoelektrický agnetoelektrický (ferromagnetický) Střední ěř s 0 Nepoužívat ěř δ( ) δ( ) ěř s ěř s δ( ) δ( ěř ) ěř δ( ) δ( ) ěř s ěř s δ( ) δ( ) ěř ěř δ( ) δ( ) ěř rov. (17.1) pro magnetoelektrický δ( ),83 δ( ěř ) δ( ) 1, 41 δ( ) ěř 4
3. Hodnoty získané měřením Tab. 17.: Tabulka naměřených a vypočtených hodnot přímé měření Jmenovitá hodnota napětí na výstupu transformátoru 5 V ěřený průběh Harmonické (ne) Jednocestně Dvoucestně Orientační měření osciloskopem ( šš ) V1 agnetoelektrický TP 0,5 % s α k α k α k α k α k α k V V dílek V/dílek V dílek V/dílek V dílek V/dílek V V agnetoelektrický TP 1,5 % V3 (feromagnetický) TP 0,5 % Příklad výpočtu pro 1. řádek tabulky: 4. Vypracování Tab. 17.: Tabulky naměřených a vypočtených hodnot všech provedených měření dle měřeného průběhu napětí a použitých měřidel ěřidlo agnetoelektrický agnetoelektrický (ferromagnetický) Průběh napětí: harmonický ěř δ( ěř ) s δ( ) δ r ( ) 5
ěřidlo agnetoelektrický agnetoelektrický (ferromagnetický) Průběh napětí: jednocestně usměrněný ěř δ( ěř ) s δ( ) δ r ( ) Příklad výpočtu pro jednocestně napětí a magnetoelektrický (včetně výpočtu opravené střední hodnoty měřeného napětí i ostatních hodnot napětí). Viz návod k úloze, Pracovní postup-zpracování, bod č.9, rov (17.1): Průběh napětí: dvoucestně usměrněný ěřidlo agnetoelektrický agnetoelektrický (ferromagnetický) ěř δ( ěř ) s δ( ) δ r ( ) Tab. 17.4: Přehledná tabulka hodnot amplitudy měřeného napětí Jmenovitý výstup transformátoru 5 V ěřený průběh Harmonické (ne) Jednocestně Dvoucestně Osciloskop orientačně agnetoelektrický TP 0,5 % agnetoelektrický TP 1,5 % (feromagnetický) TP 0,5 % δ( ) δ r ( ) δ( ) δ r ( ) δ( ) δ r ( ) V V V % V V % V V % 6
5. Závěr 6. Seznam použitých přístrojů a pomůcek Označení Název Výrobce Typ Rozsah Výrobní č. 7