3_VetyONahradnichZdrojich_PP

TEORIe oBVODů I - LABORATORNÍ CVIČENÍ

JMÉNO: SKUPINA: L/08

DATUM: 18. 10. 2017 SPOLUPRACOVAL:

3. Théveninova a Nortonova věta

Cíl:

Experimentální ověření vět o náhradních zdrojích, jejich ekvivalence a oteplení. Dualita zdrojů.

Teoretický rozbor:

Pokud u složitého elektrického obvodu hledáme obvodové veličiny jen ve vybrané větvi ohraničené dvojici uzlů, je vhodné vzhledem k nim nahradit obvod náhradním zdrojem elektrické energie.

Théveninova věta - věta o náhradním zdroji napětí: Lineární elektrický obvod nebo jeho část s konečným počtem aktivních a pasivních dvojpólů lze vzhledem ke dvěma uzlům nahradit náhradním zdrojem napětí s napětím U0 a vnitřním odporem Ri. Napětí náhradního zdroje je rovno napětí mezi rozpojenými uzly nahrazované části obvodu. Vnitřní odpor náhradního zdroje je roven odporu nahrazované části mezi uvažovanými uzly, jsou-li všechny zdroje vyřazeny.

Nortonova věta - věta o náhradním zdroji proudu: Lineární elektrický obvod nebo jeho část s konečným počtem aktivních a pasivních dvojpólů lze vzhledem ke dvěma uzlům nahradit náhradním zdrojem proudu s proudem I0 a vnitřní vodivosti Gi. Proud náhradního zdroje je roven proudu nakrátko mezi uvažovanými uzly nahrazované části obvodu. Vnitřní vodivost náhradního zdroje je rovna vodivosti nahrazované části mezi uvažovanými uzly, jsou-li všechny zdroje vyřazeny.

Zdroje napětí s nulovými vnitřními odpory nahrazujeme spoji nakrátko, zdroje proudu nahrazujeme prázdným dvojpólem (rozpojením).

Dualita elektrických obvodů: Dualita v elektrických obvodech je obecně odvozena z tvarové podobnosti okamžitých výkonů korespondujících prvků obvodu. V důsledku uplatnění duality mluvíme o duálních obvodech, prvcích, metodách, řešeních, matematických modelech, duálních topologických útvarech apod. Duální korespondenci můžeme přiřadit např. Kirchhoffovým zákonům, G a R, C a L, metodě řezových napětí a smyčkových proudů, Nortonové a Théveninové větě o náhradních zdrojích, řezu a smyčce, paralelnímu a sériovému spojení duálních prvků apod.

Dualita je jedna z významných metod, které používáme k analýze a syntéze elektrických obvodů, její uplatňování vede k optimalizaci pracovních postupů při řešení problémů.

Zadání:

1. Změřte zatěžovací charakteristiku děliče napětí ve vybraných 5-ti zátěžných stavech a určete v nich výkon zátěže. Z měření naprázdno a nakrátko určete náhradní hodnotu

2. Určete hodnotu náhradního odporu děliče napětí vůči svorkám zátěže v kontextu náhradních vět měřením a výpočtem z paralelní kombinace odporů děliče.

3. Změřte zatěžovací charakteristiku ekvivalentního zdroje napětí ve stejných 5-ti zátěžných stavech a určete v nich výkon zátěže a oteplení zdroje. Vyneste graf závislosti ztrátového výkonu zdroje napětí na proudu zátěže P12U = f (Iz).