3_VetyONahradnichZdrojich_PP

4) Změřte zatěžovací charakteristiku ekvivalentního zdroje proudu ve stejných 5-ti zátěžných stavech a určete v nich výkon zátěže a oteplení zdroje. Vyneste graf závislosti ztrátového výkonu zdroje proudu na napětí zátěže P12I = f (Uz).

5) Vyjádřete se k ekvivalenci všech tří obvodů vůči svorkám zátěže, ekvivalenci oteplení náhradních zdrojů a dualitě náhradních zdrojů.

Pracovní postup:

1. Zapojte obvod podle obr. 1. Svorkové napětí laboratorního zdroje na obr. 1 volte z intervalu hodnot 6 až 12 V, odpor R1 volte z intervalu hodnot 160 Ω až 200 Ω, odpor R2 = (2 až 3) R1 a zatěžovací odpory: zátěž naprázdno, zátěž nakrátko, výkonové přizpůsobení, tj. Rz = R1R2/(R1 + R2), Rz = 0,3∙R12 a Rz = 4R12. K měření obvodových veličin použijte dva univerzální měřicí přístroje.

Poznámka, při měření nakrátko nenaměříte proti očekávání nulovou hodnotu napětí zátěže, ale „malý“ úbytek napětí, jako důsledek nenulové hodnoty odporu bočníku ampérmetru.

V rámci domácí přípravy navrhněte tabulku k zápisu měřených hodnot napětí a proudů zátěže a vypočtených příkonů zátěže Pz pro všech 5 případů zatěžovacích odporů. Do prvního řádku tabulky doporučujeme uvést hodnoty odporů zátěže a do dalších řádků odpovídající měřené a počítané hodnoty Uz, Iz, Pz ve vhodných jednotkách (V, mA, mW). Tuto tabulku, ale i následující tabulky nahoře označte a řádně popište. Do posledního řádku tabulky nebo pod ni uveďte zvolené hodnoty parametrů svorkového napětí laboratorního zdroje a děliče napětí.

2. Napěťový dělič tvořený dvěma ohmickými odporovými dekádami (obr. 1) s odpory R1, R2 nahraďte podle věty o náhradních zdrojích postupně ekvivalentním zdrojem napětí (obr. 2) a proudu (obr. 3). Parametry náhradních zdrojů určete vůči svorkám A a B děliče napětí. Jmenovitě, napětí napěťového zdroje UoAB na obr. 2 podle Theveninovy věty odpovídá napětí zátěže na obr. 1 ve stavu naprázdno, tj. UoAB = Uz při Rz → ∞ Ω a proud proudového zdroje IoAB na obr. 3 podle Nortonovy věty odpovídá proudu zátěže na obr. 1 ve stavu nakrátko, tj. IoAB = Iz při Rz = 0 Ω (duální zátěžný stav k Rz → ∞ Ω). Druhý parametr obou zdrojů, náhradní odpor skutečného zdroje napětí, tj. sériový vnitřní odpor náhradního zdroje napětí na obr. 2, anebo náhradní vnitřní vodivost skutečného zdroje proudu resp. paralelní vnitřní odpor náhradního zdroje proudu na obr. 3, je dán paralelní kombinací hodnot odporů původního děliče napětí R12 = R1R2/(R1 + R2). Náhradní vnitřní odpor vytvořte nastavením hodnoty odporu R12 na ohmové odporové dekádě nebo pokud tato hodnota odporu nevyjde celočíselně, paralelním zapojením odporů R1, R2 původního děliče napětí. V kontextu náhradních vět, z podílu napětí naprázdno UoAB a proudu nakrátko IoAB, stanovte hodnotu náhradního vnitřního odporu RAB vůči svorkám A a B původního obvodu na obr. 1. V příkladu výpočtu uveďte definiční vztahy pro R12, RAB a proveďte detailní dosazení do jejich definic.