4_PrincipKompenzaceAReciprocity_PP

TEOrIE obvodů I - LABORATORNÍ CVIČENÍ

JMÉNO: SKUPINA: L/08

DATUM: 25. 10. 2017 SPOLUPRACOVAL:

4. Princip reciprocity a kompenzace

Cíl:

Experimentální ověření principu reciprocity a kompenzace.

Teoretický rozbor:

Princip reciprocity (věta o vzájemnosti) - platí pro pasivní lineární obvody. Proud v libovolné (k-té) větvi pasivního lineárního obvodu vyvolaný zdrojem umístěným v jiné (x-té) větvi téhož obvodu, je roven proudu v x-té větvi při přemístění zdroje do k-té větve. Pro smyčky je princip reciprocity formulován ve tvaru: Proud v k-té smyčce lineárního pasivního obvodu, vyvolaný zdrojem v x-té smyčce, se rovná proudu v x-té smyčce při přemístění tohoto zdroje do k-té smyčky. Obvody pro které platí princip reciprocity, se nazývají reciprocitní. Lineární pasivní obvody jsou vždy reciprocitní. Reciprocitní prvky jsou takové, které mají v obou směrech polarity stejné vlastnosti.

Princip kompenzace:

Napěťová kompenzace - napěťové ani proudové poměry v obvodu se nezmění, jestliže je z el. obvodu vyňat kterýkoliv pasivní dvojpól s odporem R, kterým protéká proud I a vytváří na něm napětí U = R I, a je nahrazen ideálním zdrojem napětí s vnitřním napětím U0 = U .

Proudová kompenzace - napěťové ani proudové poměry v obvodu se nezmění, jestliže je z el. obvodu vyňat kterýkoliv pasivní dvojpól s odporem R, kterým protéká proud I, a je nahrazen ideálním zdrojem proudu s vnitřním proudem I0 = I .

Zadání:

1. Ověřte platnost principu reciprocity měřením v obvodu s odporovým T článkem napájeným ze stejnosměrného zdroje napětí. Naměřené hodnoty všech větvových napětí a proudů zapište do tabulky.

2. Ověřte platnost principu proudové kompenzace měřením v obvodu s odporovým T článkem napájeným ze stejnosměrného zdroje napětí.

3. Pro všechny 3 měřené obvody proveďte analýzu obvodu. Vypočtené hodnoty větvových obvodových veličin uveďte do tabulek společně s naměřenými hodnotami.

4. V závěru se vyjádřete k reciprocitě a kompenzaci měřeného obvodu.

Pracovní postup:

1. Zapojte obvod tvořený laboratorním zdrojem a třemi ohmovými odporovými dekádami podle obr. 1. Odpor R3 volte z intervalu hodnot 30 Ω až 80 Ω, odpor R1 = 2R3 a R2 = 3R3. Napětí zdroje Uo pro uvedené relace mezi hodnotami odporů určete ze vztahu Uo = 5,5R3∙I3‘ pro obvod na obr. 2, do kterého dosaďte hodnotu proudu I3‘ z intervalu 20 mA až 40 mA. K měření obvodových veličin použijte jeden univerzální měřicí přístroj, kterým postupně změřte jak jednotlivá větvová napětí, tak i proudy (přístroj jako ampérmetr zapojen do série s prvkem větve obvodu). Dbejte na to, aby během měření obvodu nebylo aktivní proudové omezení laboratorního zdroje, takže jeho hodnotu nastavte na hodnotu o „něco málo“ větší než 80 mA.

V rámci domácí přípravy navrhněte tabulky k současnému zápisu měřených napětí U1, U2, U3 a proudů I1, I2, I3 obvodu. Jednotku proudu v tabulkách volte mA. Do posledního řádku tabulky nebo pod ní uveďte zvolené hodnoty obvodových parametrů, tj. svorkové napětí laboratorního zdroje Uo a zvolené hodnoty odporů dekád R1, R2, R3. Tuto tabulku, ale i následující tabulky vždy nahoře označte a řádně popište.